焦化废水处理低成本“零排放”技术

焦化废水低投入，低成本，无害化处理，可以帮助焦化企业摆脱环境困境，通过增加城市供热，供气，污水，垃圾处理等社会功能，有利于焦化企业的转型 。减少损失。在目前可选择的技术中，在炼焦炉烟气净化过程中使用焦化废水被认为是相对可行的，甚至是成本有效的解决方案。该工艺有望解决焦化脱硫废液处理，焦化废水深度处理和再利用，焦炉烟气脱硫脱硝三大问题。

1、焦炉烟气净化过程中焦化废水的处理与利用

焦化废水主要包括脱硫废液、残留氨水(主要部分)等焦化废水。焦炉烟气是焦炉气体或混合气体在焦化过程中燃烧产生的烟气。有时会与少量的焦炉气体混合。在过去，焦炭炉烟气是直接通过地下管道和烟囱，现在，环境保护需要后净化排放。参考某工厂焦炉烟气的原始参数和环境控制标准(见表1)。除环保、除尘、脱硫、脱氮等要求严格外，还涉及废热回收、节水、湿法脱硫后的除湿。白色。

焦炉烟气净化处理采用焦化废水处理，如图1所示。在焦炉大烟道的适当位置，采用旁路法将焦炉烟气引出，首先利用余热锅炉回收蒸汽，将烟气温度降至160℃左右进入烟气净化系统，将原烟道和烟囱作为脱硫系统事故备用，以保证焦炉的安全运行。

主要设备包括脱硫废液喷雾干燥塔，高效氨法脱硫塔，湿法水洗除氨和湿法烟气除湿“美白”。

喷雾干燥塔：采用双空气雾化喷枪将脱硫废液喷入喷雾干燥塔。首先，利用烟气的余热和含氧量，实现了脱硫废液中苯酚、氰化物等有机有毒组分(COD、BOD)的热解和热氧化，将二氧化碳和水转化为二氧化碳和水，从而以低成本实现无害化处理。焦炉烟道温度由240-300降到90-120度。理论计算可处理10-12t/h焦化废水。首先，对所有脱硫废液进行处理，对剩余氨水中不足部分进行处理。残留氨水中的氨与二氧化硫和氮氧化物反应。在焦炉烟气脱硫脱硝过程中，硫酸铵和氮氧化物同时产生。硝酸铵颗粒与脱硫废液中所含的盐一起，以干杂质的形式分离，从塔底定期排出，经过初步净化后的烟气进入高效喷淋洗涤。

高性能喷雾洗涤脱硫：由于焦化脱硫废液和残余氨水的氨水含量低，将烟气留在喷雾干燥塔顶部，先进入二次蒸发管道，并继续回收剩余的氨水进行二次蒸发冷却，直至饱和温度。然后利用剩余的氨注射液洗涤脱硫系统，注入一定液面上剩余的氨池进行湿氨脱硫，实现残留污染物的净化，进入循环氨水。将剩余的氨水封闭富集到一定的盐浓度后，送到前面的喷雾干燥塔干燥提取盐，或经过净化后，送回硫氨原料系统。烟气温度由90-120℃降低到50℃左右。

为防止烟气中残留氨的扩散，脱硫后的洁净烟气进入湿式风机进行洗涤和净化，在系统设有排烟功率的同时，为湿式风机提供高效的除尘、脱硫和除酸功能，干式引风机的运行功率仅为干式引风机运行功率的50%左右，主要原因是烟气的低温和蒸汽含量的降低等，具有显著的节能效益。空气清洗机采用循环水净化，烟气温度由50℃左右降至40℃以下，可回收烟气中43%的饱和水蒸气和携带余热，烟气中的细颗粒粉尘、二氧化硫、氮氧化物、氨等可同时浓缩净化，确保焦化废水中的有机有毒有害成分不转移到大气，净化烟气通过除湿干燥塔顶部的烟囱排出。

2、焦炉烟气脱硫原理及焦化废水利用

根据相关研究成果和经验，采用高温热解、热氧化焚烧后快速冷却等方法处理焦化废水等有机有毒含盐废水，完全可以实现废水的无害化。也是焦化等有机有毒废水的先进处理方法之一。但长期以来，存在的问题是投资处理和有机有毒废水处理。运营成本太高。焦化废水焚烧除设置焚烧炉外，还应设置余热回收利用、淬火、除尘、脱氮、脱硫等设备。设备投资高，运行成本高。采用焦炉烟气脱硫工艺吸收和处理焦化废水，解决了运行成本高、投资大的问题。主要相关反应如下：

1)酚：C6H6O+7O2=6CO2↑+3H2O+△Q

2)苯：C6H6+15/2O2=6CO2↑+3H2O+△Q

3)氨：2NH3+7/2O2=2NO2↑+3H2O+△Q

4)硫化氢：2H2S+3O2=2SO2↑+3H2O+△Q

5)氰化氢：2HCN+9/2O2=2CO2↑+2NO2+3H2O+△Q

硫酸铵、硫酸钠和其他盐：喷雾干燥分离

前两个反应可以实现焦化废水中主要有机污染物的无害化。相关研究还表明，反应3)和反应5的主要产物是氮气，也实现了两种主要有毒成分的无害化。另一方面，即使产生二氧化硫和二氧化氮，它们也很容易溶于水。经循环氨水洗涤吸收后，与废水中的氨水反应生成固体或液体硫酸铵或硝酸铵，实现无害化。焦化废水喷入焦炉烟气后，主要有三个方向：释放烟气、干灰和污泥。干灰、污水、污泥均在焦化企业循环，不外流。转移排出空气的唯一可能方法是释放烟气。该工艺可保证焦化废水中有机和有毒成分不经多级清水洗涤净化后排放。

3、 应用效果

山西第一焦化公司有一座4.3米的焦炉。根据环保要求，炼焦脱硫废液需提盐，氨蒸发、生化处理后的剩余氨水需进一步处理，焦炉烟气需除尘、脱硫、脱硝处理。裂谷作用。企业需要用现有的市场技术投资数亿美元，甚至数亿美元。目前，焦炭市场处于低迷状态，在利润微薄甚至亏损的情况下，企业难以承受。然而，如果这些问题没有得到解决，它们将面临越来越严格的环境保护压力。为此，根据转炉除尘系统处理和利用焦化废水的成功经验，用户决定在焦化烟气脱硫系统中进行焦化废水吸收和利用的工业试验，该系统可处理所有焦化废水。g脱硫废水和部分剩余氨水，同时解决焦化脱硫废水和焦化废水的深度。焦炉烟气的处理和脱硫是三大问题。

工业测试于2016年5月5日开始，并于6月30日开始投入使用。该测试已成功运行120天以上。该系统已安装在线监测设施，并已连接到当地环保部门的实时监测系统。监测结果：焦炉烟气脱硫后，粉尘含量小于10mg / m3，二氧化硫小于5mg / m3，氮氧化物小于150mg / m3，系统废气烟气和净化废气温度分别为260°C和50°C。现有的焦化废水在氨和生化负荷方面大大降低，仅用于处理生产系统的废水。

4、 问题与改进

初步验证了焦炉烟气的脱硫吸收和焦炉烟气的处理。它可以解决焦化脱硫废液的三个问题，焦化废水的深度处理和低输入和低成本的焦炉烟气净化。考虑到节约开发投资和控制风险，在该技术中仍存在以下问题，需要改进和改进。

4.1 烟道气脱硝

研究表明，焦炉烟气中含有的大部分NOx都是NO。虽然现有工艺已达到较高的脱硝率，但超低排放指标仍存在差距。计划开发低温湿式氧化吸收工艺，选择合适的氧化剂(臭氧，过氧化氢，次氯酸或硝酸)，有效氧化烟气中的NO，然后在随后的洗涤和除湿过程中将其除去。处理。确保国家超低排放要求低于50mg / m3。

4.2 提纯精盐

近年来，炼焦脱硫废液的处理主要采用盐萃取法，投资大，处理成本高。回收的杂质盐已成为一种新的固体废物。该工艺解决了投资和处理成本高的问题。下一步是发展精制盐分离技术，生产高纯度硫氰酸钠、硫氰酸铵、硫代硫酸钠、硫酸钠等精制盐。它不仅可以彻底解决污染成分的无害化问题，而且可以预期更好的经济效益。

4.3 利用原废水处理设施和能力

利用焦炉烟气脱硫脱氮处理处理焦化废水后,可停止原有焦化废水处理蒸汽氨,可利用生化系统回收利用市政固体垃圾泄漏液、化学废水和城市生活污水,减少企业对自然水源的进水,实现整个企业废水零排放,这对于水所基于的天然水资源的低成本保护是重要的，特别是对城市污水的直接利用，降低了企业的成本，获得地方政府污水处理设施的投资和财政补贴。

4.4 焦炉烟气排气除湿干燥

目前，系统排放的烟气温度为50℃，含水量较高。下一步是采用直接喷雾冷凝传热和混合空气干燥，实现废气的除湿和干燥，完成“漂白”，同时从烟气中回收水和余热。采用热泵技术加热后，用于焦炉煤或居民采暖及生活热水的加热。

5 、结论与建议

1)焦化炉烟气脱硫系统中焦化脱硫废液和残余氨水的工业试验证明，该技术的应用有望解决焦化脱硫废液的三大难点，焦化废水和焦化炉烟气脱硫脱氮深度处理。为煤炭焦化企业提供了符合环保标准、节能降耗、增加效益、消除焦化企业转型发展的解决方案。

2)焦炉烟气实现了焦化废水的吸收利用功能后，具有吸收利用城市生活污水等类似废水的条件。利用这些潜力可以实现"零放电"，降低企业和相关污水排放企业废水的成本，特别有利于改善和保护自然环境。

3)该工艺的主要改进方向是低温氧化吸收反硝化，除湿“增白”，低温冷凝水回收节约，加热和生活热水回收低温余热，精盐回收和节电。

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