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一、焦化废水的性质和组成
焦化废水是一种富含有毒有害物质的废水,NH3-N浓度高、焦油含量大、可生化性差,生物处理此废水有其很大的难度和复杂性;而废水中含有的杂环类化合物、多环芳香烃、氰化物、NH3-N等都对微生物具有毒性和抑制作用。


1、焦化废水的来源
1)高温裂解和荒煤气冷却产生的剩余氨水废液;
水量占全厂排放量的一半以上,其水质复杂、组分种类繁多且污染物浓度较高,除含有氨、氰、硫氰根等无机污染物外,还含有酚、油类、奈、吡啶、喹啉、蒽和其他稠环、杂环芳径化合物等。
2)煤气净化过程中煤气终冷器和粗苯分离槽排水等
包括煤气终冷的直接冷却水,洗苯、洗奈过程中的直接冷却水,粗苯加工过程的直接蒸汽冷凝分离水。
所含污染物为酚、氰及其它CODcr组分等,含氨。
3)粗焦油加工、苯精制、精酚生产及古马隆生产过程中产生的污水。
所含污染物为酚、氰及其它CODcr组分等,水量少。
4)接触煤、焦粉等物质的废水
煤加工过程中的除尘洗涤水,焦炉装煤或出焦时的除尘洗涤水,其特点是悬浮物浓度高;干熄焦工艺此类废水水量相对较小。

 

 

2、焦化废水的主要污染物
1)主要污染物分类
苯类:苯、甲苯、二甲苯等;
酚类:酚、甲酚、二甲酚等;
喹啉类:喹啉、异喹啉等;
萘类:萘、甲基萘等;
杂环化合物类:吲哚、咔唑、吡啶、苯并呋喃等
多环芳烃类;
硫氰化物、氰化物、氨、铵盐、硫化物等;

 

2)主要毒性的污染物及危害:
苯酚类化合物:是原型质毒物,它对一切生物都有毒害作用,使细胞失去活力,引起深部组织损伤、坏死,直至全身中毒。占总有机污染物的60%,属于易降解毒性有机物。
氰化物:属于剧毒物质,进入生物体后可以抑制细胞内呼吸酶系,降低微生物活性。
多环芳烃和杂环化合物:属于持久性有机污染物(POPs),难降解;POPs降解速度慢,容易在环境中形成积累,有的还可以转化为其他毒性更大的物质,大部分的POPs不仅污染环境,也直接威胁人类健康。
烷基酚、吡啶等污染物属于环境内分泌干扰物(EEDCs);


3、焦油的组分及对CODcr的贡献
煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一,其常温下煤焦油是一
种黑色粘稠液体,炼焦生产的高温煤焦油密度较高,为1.160-1.220g/cm3 。主要由多环芳香族化合物组成,其组分萘含量较多,其余相对含量较少,主要有1-甲基萘、2-甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、荧蒽、喹啉、芘等。

 

从焦油的组分可以得出:焦化废水中的污染物主要来源于焦油的污染。焦化废水的难处理主要由焦油产生的毒性CODcr所致。所以控制废水中焦油的含量是解决焦化废水处理的根本。


4、焦化废水CODcr的基本类别
化学需氧量(CODCr)是描述水质有机污染的重要指标之一,是指用强氧化剂重铬酸钾氧化废水水样中有机物所消耗的重铬酸钾量,用氧的浓度(mg/L)来表示。
焦化废水的CODcr的分类及降解剖析:

 

 

CODcr对微生物的影响

 

二、整体解决方案
在双方讨论期间,经金牛天铁焦化技术人员对万和该技术应用客户之一----邯钢集团邯宝钢铁公司焦化厂进行了实地的考察和调研之后,结合金牛焦化的现场调查及历史运行情况,以及焦化废水的特性和处理手段,山东万和针对金牛焦化提出针对性的方案:
“管控源头、多级联动,优化生化及氨水品质”的整体解决方案
1、管控源头:

 

1)降低进生化工序的CODcr总量
减轻生化工序的分解、降解压力;
氨水中焦油和悬浮物的降低,会直接使进入生化系统的焦化废水CODcr降低。
2)降低毒性CODcr的总量
减少微生物的中毒和死亡,保持微生物的活性以及生化能力;
喹啉、吲哚对葡萄糖的降解产生抑制作用;
难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等,对好氧微生物存在明显的抑制作用。
易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物;
砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。
2、多级联动:
1)保证焦炉喷嘴畅通,确保对煤气的有效冷却,使炉内压力和温度更加稳定;从而保持焦油氨水的品质稳定;
2)氨水焦油的有效彻底分离,降低氨水中的焦油含量、可以有效降低油、硫化物等对生化处理的不利影响;
3)保证蒸氨的高效运行,降低剩余氨水的污染物总量。

 

 

 

3、优化生化:
1)降低厌氧段的负荷
2)降低好氧段的负荷(通过强化焦油氨水分离,降低有机物的总量,从而降低好氧段的处理负荷)
3)提高微生物的活性和分解能力
4)优化生化工序的关键运行参数
5)焦化废水经过分级去除及厌氧处理后,一部分有毒物质转变为无毒物质,提高了废水的可生化性的事实证明减少和降低废水中的有毒物质对于提高微生物的机能、分解能力起到关键的作用。

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