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焦化废水减排及清洁生产措施探讨

北极星水处理网  来源:《资源节约与环保》  作者:薛迎迎 尹庆会  2019/8/16 15:03:51  我要投稿  

北极星水处理网讯:摘 要:焦化废水成分复杂,污染浓度高,根据废水来源,按照清洁生产理念,分析焦化行业废水减排及清洁生产措施。

关键词:焦化废水;减排;清洁生产

引言

焦化废水成分复杂,含有数十种无机和有机污染物,污染物浓度高,难降解,是一种典型的有毒难降解有机废水。本文从原料、生产工艺及技术等方面分析该行业的废水减排及清洁生产措施。

1 焦化废水组成

焦化企业废水主要包括酚氰废水和生活污水,也包括冷却塔排污水、脱盐水站排水等。其中酚氰废水成分复杂,主要包括酚、氨、氰、H2S 等,有毒有害且难降 解,是废水治理的难点之一。 酚氰废水来源包括煤中的分子水和化合水,主要由以下几类废水组成:

(1)剩余氨水:是煤干馏及煤气冷却过程中产生的 废水,其数量占全部废水量 1/2 以上。为进一步将剩余氨水中的氨提取利用,一般会将剩余氨水送到蒸氨塔 中精馏,在塔顶得到浓氨气,用于生产硫铵或作为氨法 脱硫的碱源,在塔底得到含氨较少的氨水即为蒸氨废 水;含有较高浓度的氨、酚、氰、硫化物及石油类污染物。

(2)煤气净化过程产生的废水:如煤气终冷水和粗苯分离水等;含有一定浓度的酚、氰和硫化物,水量不大,但成分复杂。

(3)其他废水:焦油、粗苯等化工产品精制及其他场合(如煤气水封、冲洗地面、油品槽等)产生的废水; 大多为间断性排水,含有酚、氰等污染物。

(4)初期雨水:装置区降雨初期时的雨水,这部分雨水因污染物浓度较高需单独收集处理,一般排入厂 区酚氰废水处理站处理。

2 污染物减排及清洁生产措施

从工艺、废水组成可知,焦化废水来源的主要途径有:(1)原料煤;(2)蒸汽是化产生产过程的主要能源介质,其使用后变成冷凝水造成生产污水增加;(3)传统 熄焦采用湿法熄焦,水量消耗较多,会产生大量的熄焦 水;(4)装置中各种余热没有有效回收。

根据焦化废水来源分析,按照清洁生产理念,从原 料、工艺、污染治理等方面分析废水减排措施,可从以 下几个方面着手:

(1)原料煤调湿技术

利用外加热能将炼焦原料煤在炉外进行干燥、脱水的预处理工艺,进而调节入炉煤水分,控制炼焦能 耗,提高焦炭质量。

(2)熄焦方式

①水分熄焦技术。在低水分熄焦系统中,熄焦水在一定压力下以柱状水流喷射到焦炭层内部,使顶层 焦炭只吸收了少量的水,大量的水迅速流过各层焦炭 至熄焦车倾斜底板。当熄焦水接触到红焦时,就转变为蒸汽,水变为蒸汽时的快速膨胀力使蒸汽向上流动通过焦炭层,由下至上地对车内焦炭进行熄焦[5]。该技术可减少缩短熄焦时间和节约熄焦用水。

②干熄焦技术。利用惰性气体作为循环气体与炽 热红焦炭换热从而熄灭红焦,同时回收显热生产蒸汽; 比湿熄焦节约用水,同时减少焦化废水产生量。

(3)化产回收工艺

①焦化脱硫废液处理技术。

采用湿式氧化法脱硫工艺的焦化企业,在煤气净化脱硫工段不可避免地发 生副反应,生成 NH4CNS、(NH42S2O 等盐类,根据脱硫 废液成分,可采取提盐或制酸工艺对其进行处理。提盐工艺主要是利用蒸发釜在负压状态下浓缩脱硫液,提 取废液中的盐,处理后的废液回用;制酸工艺指脱硫废液经预处理、焚烧、余热回收、净化、干燥、转化、吸收等 工序生产硫酸。

②负压蒸氨工艺。依靠减压操作条件降 低剩余氨水的沸点温度,使氨的相对挥发性提高,从而更加容易分离,且降低蒸氨能耗,减少蒸氨废水产生量。

③间接蒸氨工艺。根据蒸汽是否直接进入蒸氨塔, 可将剩余氨水的蒸馏工艺分为直接蒸氨工艺和间接蒸氨工艺。直接蒸氨工艺中,由于蒸汽直接进入蒸氨塔底,蒸汽冷凝水就变为蒸氨废水,使废水量加大。间接 蒸氨工艺是通过循环使用的热传递介质(蒸汽或导热 油)加热蒸氨塔再沸器从而对剩余氨水进行蒸馏,减少蒸氨废水产生量。

④负压(或间接)粗苯蒸馏工艺。同蒸氨工艺一样,传统的粗苯蒸馏工艺是蒸气直接蒸馏法,蒸汽冷凝后会产生含酚废水,增加废水产生量。负压蒸 馏是降低塔内气压,降低苯沸点,节省蒸馏热量;同时也可采用热循环油(蒸汽间接加热等)提供热量,减少废水产生量。

(4)废水处理及回用

焦化废水处理主要包括物化处理、生化处理和深 度处理;物化处理主要是对高浓度废水进行蒸氨、脱酚 等处理,生化处理主要是活性污泥法,多数焦化废水经 过生化处理后就直接排放或用于湿法熄焦。

①焦化废水深度处理。为节约水资源,减少废水外排量,对于采用干熄焦、且焦化废水无处消纳的焦化企业而言,可在酚氰污水处理后段增设废水深度处理系统(膜处理),处理后中水回用循环水系统;剩余少量废焦化废水可用于焦炭加湿、洗煤厂补水等。

②蒸汽冷凝水回用。对厂区焦油原料及产品贮槽保温、硫铵干燥等间接加热工段产生的冷凝水,可以有条件收集回用,降低新鲜水耗。

结语

焦化废水是煤炼焦、煤气净化、化工产品回收和精 制过程中产生的废水[1],组成复杂而多变,是一种典型的有毒难降解有机废水。为减少焦化行业的废水排放量,改善区域水环境,焦化企业应积极寻求节能减排技术,推动行业技术不断进步。

原标题:焦化废水减排及清洁生产措施探讨

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