熄焦废水处理工艺及应用

 

方锦浩¹   洪叶发²

（1. 江西萍乡弘源煤化工有限公司，江西萍乡 337019；2. 安徽铜陵亚星焦化有限公司，安徽铜陵 244026）

摘要：随着国家对焦化行业环保要求越来越高，熄焦废水达标后熄焦是许多焦化厂所面临的现实问题，传统的A/A/O法生化废水处理工艺已很难适应环保要求，并且生化废水在循环熄焦过程中存在蒸发浓缩，有害物质浓度升高，导致熄焦水的指标很难达到焦化行业的间排标准，有必要对厂内废水处理工艺进行改造升级。通过在生化系统与熄焦池之间增设一套废水处理设施，实现熄焦废水达标熄焦。

关键词：熄焦废水；环保；有害物质；排放；处理设施

Coke quenching wastewatertreatment process and its application

Fang Jinhao¹  Hong Yefa²   

（1. Pingxiang HongyuanCoal Chemical Co. Ltd.，Pingxiang,Jiangxiprovince, 337019；

2. Anhui TonglingYaxing Coking Co. Ltd.，Tongling,Anhui province, 244026）

Abstract: With the country'sincreasing environmental protection requirements of the coking industry. cokequenching after the coke quenching wastewater reaches the standard is apractical problem faced by many coking plants. The traditional A/A/Obiochemical wastewater treatment process has been difficult to meetenvironmental protection requirements. In addition, the biochemical wastewatercontains evaporation and concentration during the cycle of coke quenching, andthe concentration of harmful substances increases, which makes it difficult forthe indicators of coke quenching water to meet the inter-discharge standard ofthe coking industry. It is necessary to upgrade the wastewater treatmentprocess in the plant. By adding a set of wastewater treatment facilitiesbetween the biochemical system and the quenching tank, the coke quenchingwastewater can reach the standard for coke quenching.

Keywords: coke quenching wastewater；environmental protection；hazardous substances；discharge；treatment facilities

 

1、前言

焦化行业产生的生化废水主要含有氨氮、COD、酚、氰等有害物质，全国许多焦化企业选择用生化废水进入熄焦池直接熄焦，进而达到生化废水零排放。熄焦过程中含有有害物质的废水与1000℃灼热焦炭接触，瞬间产生大量水蒸气，排向大气，存在二次污染。熄焦后的废水小部分蒸发成水蒸气排入大气，大部分回流至熄焦池内继续循环熄焦，回流水所含有害物质由于被蒸发浓缩，浓度进一步升高。

2、现状

某公司现有A/A/O法生化废水处理系统一套，主要用于炼焦生产废水的处理，处理后指标如表1，熄焦池熄焦水经过循环熄焦以及外来补充清水混合稀释后指标如表2。

表1 生化出水指标

生化出水	COD mg/L	氨氮 mg/L	酚 mg/L	氰 mg/L	PH
数值	180—220	5—10	0.5—2	0.3—1	6—9

 

表2 熄焦池水指标

熄焦池水	COD mg/L	氨氮 mg/L	酚 mg/L	氰 mg/L	PH
数值	180—250	＜10—35	0.5—3	0.5—2	6—9

 

按照GB16171-2012中4.1.5的要求，炼焦生产废水经处理后用于洗煤、熄焦和高炉冲渣等途径的水质，其PH、COD、氨氮、挥发酚及氰h物应满足表 3 中间接排放标准。

表3 炼焦行业生产废水间排标准

熄焦标准	COD mg/L	氨氮 mg/L	酚 mg/L	氰 mg/L	PH
数值	＜150	＜25	＜0.5	＜0.2	6—9

 

3、熄焦废水处理工艺改造方案

考虑到不影响正常生产，需要在生化废水处理系统与熄焦池之间增设一套废水处理设施，将生化系统处理后的废水与熄焦后的回流水混合，一并进入该设施二次处理，处理后的水进入熄焦清水池进行熄焦，进而达到炼焦行业的间排标准。将原有的熄焦池的一、二级沉淀池与清水池隔离，熄焦回流水进入一、二级沉淀池，从二级沉淀池通过提升泵提升，在提升泵的出口与生化来的废水混合后，进入新增废水系统处理。

 

项目	方案一	方案二
工艺 思路	生化出水与熄焦回流水直接混合后进入新增废水处理系统，处理后的水进入清水池熄焦	生化系统出水先进入熄焦废水处理流化反应装置后与熄焦回流水混合后进入熄焦废水处理装置，出水进入清水池用于熄焦
工艺 原理	收集→重力沉降（利旧）→混凝旋流沉淀系统→综合反应系统→高效沉淀系统→熄焦清水池。其中重力沉降利用原有熄焦一、二级沉淀池，将熄焦后的水中大颗粒的焦粒以及其他颗粒物在重力作用下沉降，沉降的颗粒物通过抓斗机将其抓出；混凝旋流沉淀系统是通过投加耐高温絮凝剂，使水中细小颗粒、胶体等絮凝聚集形成大絮体，增强其沉淀速度，在离心力、重力同时作用下，使大絮体沉降至池体；综合反应系统是包括破氰、芬顿氧化反应于一体的综合反应系统，将水中的氰分解、同时氧化有机物，从而使熄焦用水氰h物、COD等均达到炼焦熄焦用水标准；高效沉淀系统是将芬顿反应过程中形成的不溶性物质沉淀。	首先对现有生化出水进行预处理流化反应，使出水满足熄焦废水处理装置的进水的要求，在熄焦池二级沉淀池边安装提升泵使废水进入熄焦废水处理系统，通过投加化学净水剂、混凝絮凝药剂进行搅拌反应后（投加化学净水剂、PAC、PFS及PAM），利用高密度斜板澄清池快速沉淀进行澄清分离。斜板沉淀池出水自流进入中间水池，通过过滤泵增压进入自动快速过滤器过滤后进入熄焦清水池。高密池沉淀污泥通过自动排泥渣阀排出进入粉焦沥水池和熄焦池一级沉淀池。
进水水质要求	COD＜350mg/L，氨氮＜25mg/L， 酚＜5.0mg/L，氰＜3.0mg/L	COD＜350mg/L，氨氮＜20mg/L， 酚＜1.0mg/L，氰＜0.3mg/L
水电 费用	0.61元/吨水	0.55元/吨水
药剂 费用	4.21元/吨水	3.645元/吨水
项目 投资	较少	较多

   

根据上述两个方案对比，方案一运行成本较高，但进水水质要求相对较低，工艺流程简单，占地面积较小，前期投资较少，为了保持出水长期稳定达标，选择采用方案一。

4、实际运行效果

新增废水处理系统经过三个月的长期稳定运行，系统出水指标以及熄焦回流水指标分别如表4、表5

表4 新增废水处理系统出水指标

系统出水	COD mg/L	氨氮 mg/L	酚 mg/L	氰 mg/L	PH
1	90.3	2.26	检测不出	0.25	7.72
2	88.79	1.86	检测不出	0.22	7.86
3	91.80	1.51	检测不出	0.20	7.32
4	69.71	2.49	检测不出	0.22	7.47
5	57.19	1.47	检测不出	0.12	8.15

 

表5 熄焦回流水指标

回流水	COD mg/L	氨氮 mg/L	酚 mg/L	氰 mg/L	PH
1	117.4	5.26	检测不出	0.25	8.98
2	123.9	5.78	检测不出	0.22	8.32
3	134.6	4.56	检测不出	0.18	8.01
4	94.56	6.28	检测不出	0.20	8.45
5	72.24	4.55	检测不出	0.12	9.15

从出水指标来看在目前条件下该系统能够满足设计以及环保要求，但在实际使用过程中还应注意以下事项：

（1）该系统设计时应计算出准确的废水处理量，需满足每小时熄焦用水量。

废水处理量（m³/h）= 生化系统出水量（m³/h）+ 熄焦回流水量（m³/h）

为保证熄焦有足够的用水量，实际废水处理量应大于熄焦用水量，

熄焦用水量（m³/h）= 熄焦泵满负荷流量（m³/h）×熄焦泵每小时运行时间，

通过熄焦用水量减去生化系统出水量，可以得出熄焦回流水量，根据熄焦回流水量进行熄焦池二级沉淀池提升泵的流量选型。为保证系统出水长期稳定达标，且可以自由调节，设计废水处理量应为实际熄焦用水量的1.2—1.5倍。

（2）实际运行过程中，应将生化系统的出水指标控制在新增系统进水指标要求的范围以内，而且熄焦池应杜绝外来超标杂水以及含油废水进入，每天及时清理熄焦池底部沉淀的焦粉。

（3）该系统必须保证24小时连续运行，调试前期，由于熄焦池内有害物质沉积较多，调试期间的药剂费用可能会较高，但随着新增废水系统的正常运行以及管理水平的提升，熄焦池水有害物质浓度的逐渐降低，正常运行后的药剂费用会逐步降低。由于实际处理水量比设计处理水量小，因此实际药剂费用比设计少，药剂费用如表6

表6 月度吨水消耗药剂费用情况

时间	药剂费用（元/吨水）
2月（调试期间）	3.86
3月	3.44
4月	2.83

 

（4）由于熄焦池水的净化，熄焦控制相同焦炭水份所需的熄焦时间较以前短，而且熄焦池周边的气味较以前有较大改善。

（5）为防止熄焦水对熄焦管道的腐蚀，新增废水处理系统出水PH应控制在7—9，为此需向该系统少量的添加片碱。

作者简介：方锦浩（1985—），男，助理工程师，硕士学位，毕业于武汉科技大学，生产部长，目前主要从事焦化生产、技术管理工作

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