鞍鋼化工焦化二級生化處理水深度處理技術方案

1、鞍鋼化工焦化二級生化廢水深度處理實驗報告焦化廢水在煤高溫裂解得到焦炭和煤氣,在回收焦油等副產(chǎn)品的過程中產(chǎn)生的。焦化廢水的成分比較復雜,含有較高濃度的各類有機、無機污染物。其中包括酚類化合物,氨氮以及許多生物難以降解的多環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物。如吲哚、萘、喹啉等,對環(huán)境危害較大,是一種難處理的工業(yè)廢水。使用傳統(tǒng)的二級生物處理仍對焦化廢水中COD和色度的去除不理想,不能達標排放，給水環(huán)境帶來嚴重污染。為了實現(xiàn)達標排放和回用，我們新源公司采用絮凝、吸附、氧化組合新工藝對二級生化廢水進行深度處理，能夠有效大幅降低焦化廢水生化出水中的色度和COD并在去除酚、氰化物、油和氨氮方面效果十分顯著。并使出水達到國家

2、頒布的污水綜合排放標準（GB8978-1996）及遼寧省地方標準（DB21/1627-2008）一級指標要求標準:色度40倍;COD為50mg/L?；炷椒ㄉ疃忍幚斫够壣瘡U水試驗方案一、現(xiàn)狀：經(jīng)過我們在化工焦化廠連續(xù)一個月的觀察、取樣分析和試驗比較（詳見一個月原水水質(zhì)表-1），目前經(jīng)過二級生化處理的廢水COD仍在100 340、氰化物在3.257.35、氨氮在5.69.8、酚在0.060.14、油在0.864.6之間，詳見原水水質(zhì)分析，不難看出二級生化廢水波動很大，為我們帶來很大困難，我們需要隨水質(zhì)波動變化指標不斷調(diào)節(jié)復合絮凝劑和加入量。表-1鞍鋼化工焦化廢水原水檢驗報告時間2011-

3、10-1單位mg/L日期酚氰COD氨氮PH油懸浮物堿度硝酸鹽亞硝酸鹽10.11.01.412476-74.152450.3610.212.01.61282.86-72.9550.410.314.01.41405.66-73.2500.410.412.01.351162.86-73.0400.3210.51.01.351125.66-72.8550.410.6無檢驗結(jié)果10.70.093.01485.66-71.9645750.633.061.310.80.075.01144.26-72.2450700.5631.941.0610.90.082.41088.416-74.255300.2424.

4、660.2510.100.082.551487.016-73.64527.460.4610.110.062.501407.014.410.120.051.951001.403.4010.130.102.451681.403.210.140.073.251485.600.8610.1510.1610.170.115.351487.013.010.180.075.601925.601.8210.190.137.352605.601.7410.200.075.953008.413.110.210.076.953445.601.6010.2210.2310.240.145.452487.011.361

5、0.250.064.651809.814.610.260.054.551569.813.8010.270.053.751327.012.510.280.043.751365.601.9010.2910.3010.310.052.251005.603.70二、混凝吸附脫色試驗步驟： 本實驗混凝脫色選用聚合氯化鋁(PAC)、SS-1和聚合硫酸鋁鐵(PAFS)等多種絮凝劑復合藥劑，并配置美國LAKOS固液分離裝置對混凝沉淀物進行分離;吸附脫色選用果核活性炭吸附劑，然后進入先進活性炭填料曝氣流化吸附塔;為保證吸附塔出水進一步達標最后進入一套碳纖維低壓膜裝置。對絮凝、吸附和低壓膜三種工藝進行了組合處理二

6、級焦化廢水生化水使出水中的色度和COD大幅降低，達到排放、回用標準。下面對三種工藝試驗分別敘述如下：2.1、混凝脫色實驗 首先利用單因素分析法對SS-1和聚合氯化鋁(PAC)進行了實驗,確定了去除效果最優(yōu)時三種絮凝劑的投加條件分別為:SS-1,投加量450mg/L、pH值6、溫度30、攪拌速度為900r/min;助凝劑PAM投加量5mg/L;聚合氯化鋁,投加量400mg/L、pH值8、溫度25、助凝劑PAM投加量5mg/L。實驗結(jié)果表明:SS-1、聚合氯化鋁(PAC)對色度的去除率分別在30%左右、63%左右、44%左右;對COD的去除率分別在28%左右、38%左右、24%左右。利用正交實驗分

7、析法對聚合硫酸鋁鐵(PAFS)進行實驗,確定了最佳實驗條件為投加量300mg/L、pH為9、溫度45、Al/Fe配比1:2,助凝劑PAM的投加量為5mg/L,實驗結(jié)果表明PAFS對色度和COD的去除率分別在65%左右和34%左右。 2.2、吸附脫色實驗焦化廢水經(jīng)預處理和生化處理后廢水中的COD、氨氮、色度等濃度都有極大的降低，但依然不能滿足出水指標，則需要進一步深度處理。有效去除二級生化廢水剩余酚、氰化物、氨氮還需采用吸附工藝。吸附作用是指各種氣體、蒸汽、以及溶液里的溶質(zhì)被吸附著固體或液體物體表面上的作用。吸附法處理廢水，是利用多孔性吸附劑活性炭、焦粉、粉煤灰、分子篩等、吸附廢水中的一種或幾種

8、溶質(zhì)，使廢水得到凈化。利用單因素分析法對活性炭吸附劑進行實驗,確定了去除效果最好時吸附劑的投加條件分別為:活性炭,投加量15g/L、溫度10、pH值4、吸附時間40min。實驗結(jié)果表明:活性炭吸附劑對色度的去除率分別為39%左右、31%左右;對COD的去除率分別為20%左右、17%左右。我們在實驗室進行了各種活性炭深度處理焦化廢水靜態(tài)試驗研究結(jié)果表明：在不同工藝得到的活性炭中，果殼炭對焦化廢水的處理效果最為理想。本實驗采用對經(jīng)過生化處理的鞍鋼化工總廠焦化廢水進行了靜態(tài)和連續(xù)動態(tài)吸附的深度處理實驗研究，探索吸附過程的主要影響因素，優(yōu)化了吸附過程的工藝條件。對吸附前、吸附后的活性炭表面存在的有機物

9、種類差異進行了FT-IR反射紅外線表征比較，同時還研究了吸附前和吸附飽和后的活性炭的性能影響。同時還進行活性炭在線蒸汽再生、循環(huán)利用的實驗，經(jīng)脫水蒸汽再生的活性炭可反復使用34次，從而降低活性炭吸附使用成本。2.3、低壓膜吸附脫色超濾實驗低壓膜是實現(xiàn)超濾吸附使二次生化水回用的關鍵技術，在前面絮凝、吸附的基礎上在吸附塔后配置一套碳纖維低壓膜超濾系統(tǒng)，低壓膜過濾精度為1-2m，對廢水中COD、氨氮、氰化物和色度有很大去除能力，可以保證出水達標排放并實現(xiàn)回用要求。由于低壓膜前置混凝、吸附的預處理工藝，大大減輕了對低壓膜超濾吸附負擔。每8小時對低壓膜進行一次等靜壓氣體反沖洗，即可重新投入運行，克服了膜

10、處理收得率低需頻繁反沖洗的普遍問題，真正發(fā)揮低壓膜在系統(tǒng)中超濾的關鍵作用。三、試驗檢驗方法3.1實驗設備新源公司自行設計制造的移動式+2噸焦化廢水深度處理現(xiàn)場試驗裝置（15m6m4m），設備功率20kw。3.2實驗材料廢水來源：所用廢水取自鞍鋼焦化經(jīng)生化處理的焦化廢水（以下簡稱原水）。原水的水質(zhì)指標如表1所示。時間2011-10-12011-12-10計三十天平均值3.3檢驗設備及試劑鞍鋼化工廠化驗室設備及試劑。3.4實驗參加人員甲方：鞍鋼化工焦化廠劉漢銳、化驗室王利明、隋麗等六人。乙方：新源水處理公司趙振良、王新、祝書魁和楊香敏等六人。四、運行成本分析整個深度處理系統(tǒng)運行成本見表21表21運

11、行費用一覽表序號項目裝置使用量消耗費用（元）噸水費用（元/噸）備注1電費全部裝置196kwh251.60.333人工全部裝置1人12天6001.004藥劑全部裝置2.275膜芯低壓膜0.286活性炭流化塔0557其它0.208合計 4.63元/噸五、結(jié)論我們將設計制造的2噸實驗裝置在鞍鋼化工廠經(jīng)過二次不間斷的14天連續(xù)實驗掌握了大量的數(shù)據(jù)，對工藝設備進行考核，調(diào)節(jié)工藝參數(shù)更趨于完善，實驗結(jié)果是不管原水如何波動，我們都可以穩(wěn)定的調(diào)節(jié)出水指標達到排放標準。結(jié)論是混凝吸附+低壓膜法對二次生化焦化廢水中污染物具有顯著的吸附、脫除和過濾效果。研究了活性炭吸附處理焦化廢水過程的主要影響因素，表明活性炭的投

12、加量、活性炭粒徑、廢水的初始pH值以及吸附接觸時間都對處理效果有一定的影響，其中尤以廢水的初始pH值對處理效果影響最為顯著，提高廢水的酸度有利于活性炭吸附效果的提高。連續(xù)動態(tài)實驗表明在混凝、絮凝和沉淀與處理的基礎上采用活性炭吸附和低壓膜超濾吸附處理后的焦化廢水，其色度、COD、氨氮、油、酚和氰化物得到了有效脫除。處理裝置經(jīng)300h的連續(xù)運行，廢水出水COD50mg/L（COD最低16mg/l），氨氮、色度、氰化物和酚去除率達90以上，深度處理后的廢水達到企業(yè)回用水質(zhì)要求。裝置連續(xù)運行效果穩(wěn)定、良好。六、工藝流程二次生化廢水混凝脫色絮凝沉淀活性炭吸收塔+曝氣活性炭吸附+脫色低壓膜吸附、過濾活性炭

13、離心脫水處理活性炭蒸汽脫附再生深度處理水達標排放活性炭顆粒干燥處理氣力輸送氣力輸送七、下一步設想為了進一步降低運行成本，樹立循環(huán)經(jīng)濟思想，我們希望在今后的試驗中變活性炭吸附為焦粉吸附，利用焦化廠的中間產(chǎn)品焦粉進行廢水的吸附、脫色處理，吸附飽和后焦粉可再回到生產(chǎn)環(huán)節(jié)中再利用。目前，國內(nèi)的焦化廠大多采用活性污泥生化法對該類廢水進行處理但處理后的出水色度、COD和NH3-N等污染物很難同時達到國家頒布的污水綜合排放標準（GB8978-1996）及遼寧省地方標準（DB21/1627-2008）一級指標要求。據(jù)調(diào)查國內(nèi)鋼鐵企業(yè)除寶鋼采用了活性炭對其進行深度吸附的二次處理外，其他大部分焦化企業(yè)均未對該外排

14、水作進一步處理。用活性炭吸附處理一級生化處理后的焦化廢水雖然在技術上完全可行，但由于活性炭本身的價格比較昂貴，而且廢水量常常較大，使得活性炭用量很大，廢水處理運行成本非常高。即便對飽和活性炭進行新的污水排放問題。因此，活性炭吸附法在工業(yè)實際應用中受到了很大的限制。鋼鐵冶煉企業(yè)焦化過程所生產(chǎn)的焦粉，具有類似活性炭的物化性質(zhì)，且作為還原劑大量用于鐵礦石的燒結(jié)過程。因此，如果能用焦粉代替活性炭用于鋼鐵企業(yè)焦化廢水的吸附深度處理，是處理后的廢水達到工業(yè)回用水質(zhì)要求，吸附飽和后的焦粉不經(jīng)再生而直接用于燒結(jié)生產(chǎn)，則可同時實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)焦化廢水達標再利用與吸附飽和焦粉內(nèi)部回用的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展目標。八、附表鞍鋼化

15、工焦化廢水（三期生物脫氮混凝井出水）深度處理檢驗報告表二時間2011-10-14單位mg/L日期酚氰COD氨氮pH油備注10.140.050.35282.801.04去除率28.5789.2381.0850.00超原10.170.070.35162.802.0去除率36.3693.4689.1960.0633.3310.180.030.30164.201.75去除率57.1494.6491.6725.003.8510.190.040.25442.801.35去除率69.2396.5983.0850.0022.4110.200.030.308001.45去除率57.1494.9673.3353.

16、2210.210.030.35882.800.88去除率57.1494.9674.4250.0045.0010.240.030.25684.201.45去除率78.5795.4172.5840.09超原10.250.020.25564.200.95鞍鋼化工焦化廢水（三期生物脫氮混凝井出水）深度處理檢驗報告表三化驗時間2011-11-24（星期六、星期日休息）單位mg/L日期/原水/深度處理水酚氰化物油COD氨氮備注11.24原水0.040.652.401201.4011.24處理水0.010.100.2936未檢出去除率75.0084.6287.9270.0010011.25原水0.041.02.401049.8111.25處理水0.