焦化污水處理工藝

一、焦化污水的產生與水質特點

　　(一)焦化污水的產生

　　焦化污水水質復雜、處理難度較大，它是凈煤、在煉焦、產品回收等工藝流程之中產生的工業污水。焦化污水的主要來源有：

　　1、剩余氨水

　　在煉焦時，原煤經粉碎洗選之后，把水含量大概是百分之十的精煤冶煉成焦煤，精煤表面水在煉焦的過程中揮發逸出，與此同時，在受熱過程中精煤裂解析出的化合水伴隨著荒煤氣從焦爐里引出，這些冷凝水在初冷器里冷卻，形成為剩余氨水。焦化污水總量的一半以上都是剩余氨水，這部分剩余氨水含有酚類、油類、硫*化物以及高濃度NH₄⁺-N等等。

　　2、生產引入水

　　焦煤生產引入水由兩部分構成。其一是原煤和焦煤接觸過程中產生的污水，主要包括除塵洗滌水(在原煤的破碎、儲運以及加工過程中產生的)與洗塵洗滌水(焦煤儲運、篩分與加工環節產生的車間和設備清洗水)。其二是煉焦產生的冷卻水，主要包括：煤氣終冷產生的冷卻水；濕法熄焦水；煤氣終冷產生的冷卻水；在焦油精制粗苯加工的蒸汽冷凝分離環節產生的水;煤氣管道水封水；煤氣終冷產生的冷卻水等等，這部分焦化污水經常含有較大濃度的氰、酚、硫化物，是處理焦化污水的難點與重點，生產引入水和剩余氨水統稱酚氰污水。

　　(二)焦化污水水質的特點

　　焦化污水含有強致癌物，對人體與水生生物的毒害作用都非常明顯。其污水較難進行生化處理。在焦化污水中含有NH₄⁺-N、COD、色度、總氮、酚類等有機物，酚類物質更容易進行生物降解，運用常規處理方法，氨氮、COD都難以達標排放。由于焦化污水的無機物與有機物的種類較多，水質成分復雜，所以難降解物質較多。現階段，伴隨著氣相色譜與氣質聯用技術的飛速發展，我們對焦化污水水質的認識更為深刻。

　　二、焦化污水的處理工藝

　　焦化污水宜采用聯合處理工藝。即預處理、生化處理、深度凈化處理以及后處理。預處理環節包括調節池、隔油池、除油池、均質池與氣浮池五部分。生化處理指的是“缺氧反硝化與好氧硝化”為主的脫氮工藝。后處理指的是絮凝沉淀與過濾兩個工藝。進行深度凈化處理，要根據污水水質特點以及用水對象的要求去做，分別采用濕法熄焦與干熄焦。下面我就分別介紹就、A/O生物膜法脫氮、A/O活性污泥法脫氮與A2/O生物處理技術。

　　(一)A/O生物膜法脫氮

　　這種脫氮工藝是混合反硝化，是在焦化污水流入好氧池和缺氧池的回流液后進行的，A/O生物膜法脫氮的碳源是原水中的有機物，在此過程中亞硝酸鹽氮連同硝酸鹽氮經過化學反應轉化成氮氣，然后從水中逸出。除去硝態氮與COD是缺氧池的主要功能，污水進入沉淀池后生物膜被沉淀分離，污水中的有機物被去除，沉淀池出水經過回流，讓硝態氮重新返回，這樣，反硝化過程就會在異養菌作用下完成，從而達到脫氮目的。

　　(二)A/O活性污泥法

　　這種方法通過回流污泥與上層清液達到脫氮目的。在好氧池中NH₄⁺-N發生硝化反應，逐步氧化成NO₃^-與NO2^-，NO3^-回流至缺氧池后利用污水中的有機碳發生反硝化，還原成N2O或N2，其混合液中殘余的BOD被降解，NH+4-N逐步被硝化。我國的A/O工藝始于上世紀八十年代始，安鋼、寶鋼、臨鋼采用該工藝處理焦化污水并取得巨大的成功。

　　(三)A2/O生物脫氮

　　A2/O工藝是在有機氮經過化學反應后，轉化為NH₄⁺-N的前提下，再次經過硝化反應，將NH4⁺-N轉變為NO3^-、NO2^-，接著經過反硝化把NO₃^-轉變成N2O或N2，從而達到脫氮的目的。A2/O生物脫氮工藝比在A/O工藝增加了厭氧處理，通過水解酸化作用，使得溶解性有機物或污水中顆粒性得到轉化，從而讓污水可生化性得到提高，從而做到有機碳高效反硝化與較*降解。A2/O工藝既具有A/O工藝的優點，而且做到了提高碳源的氧化分解能力；而且，由于絲狀菌增長被厭氧段的生物控制，污泥膨脹得到避免。美中不足的是，A2/O工藝的成本比較高。

　　三、焦化污水處理存在的問題

　　(一)焦化處理達標率低

　　焦化污水氨氮200左右，COD通常為3500～5000，而且還具有非常高的*化物以及揮發酚的含量。比較*的工藝出水氨氮降到15～25mg/L，COD能降到100～150mg/L。盡管*化物與酚類物質具有毒性，但是可以利用生化方法去除，氨氮與COD是焦化污水主要超標的成分。

　　(二)逸散有毒物質多

　　生化處理主要用于除污水中氰、酚與易生物降解的污染物。在此過程里逸散的污染物主要為烷烴酚類、酯類、含鹵有機物等。池體逸散出的PAHs以低分子量為主，水處理過程的逸散是污水處理站內PAHs的主要來源。在室溫下VOCs就能夠從液體變成氣體，經過化學變化，VOCs還會對造成二次危害。

　　(三)熄焦水質超標

　　熄焦塔循環水溫度在70度左右，難以利用它的余熱，如果返回生化池處理就需要預冷，否則就會殺死活性微生物，因此，有的企業把熄焦循環水配上生化出水與清潔水，循環熄焦使用;有的企業，污水直接引來熄焦，從而導致循環熄焦水質嚴重超標，把污水中有機污染物引入大氣，導致污染物轉嫁。這一問題廣泛存在于采用濕法熄焦工藝的焦化企業。

　　四、結語

　　目前，我國許多焦化企業焦化污水處理不達標，很難做到達標后回用，而且，在污水處理與回用過程中逸散出大量有機物，潛在威脅人類健康。隨著我國工業化的不斷推進，環境問題日益突出，從而嚴重制約煤炭工業的可持續發展。因此，焦化污水處理工藝的探究與創新已經提升日程，成為我們必須解決的重要課題。