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焦化废水浓盐水的浓缩减量及近零排放工艺(一)

来源:北极星水处理      点击:70      时间:2022-01-14
对焦化废水浓盐水的浓缩减量及近零排放工艺进行说明,主要从水质特点开始对浓盐水预处理单元、膜集成浓缩减量单元及高浓盐水资源化单元的工艺选择和工艺分别进行说明。预处理单元的关键为去除COD和F-的处理工艺及工艺组合,膜集成浓缩减量单元的关键为使用分盐纳滤膜将浓盐水为以氯化钠和硫酸钠为主要成分的浓盐水,然后用膜法/热法分别进行浓缩以降低后续高浓盐水的处理量,减少投资。高浓盐水的资源化分别对蒸发结晶/冷冻结晶干燥工艺生产硫酸钠和氯化钠的方法、利用双极膜生产盐酸/硫酸和氢氧化钠、将氯化钠溶液和硫酸钠溶液做为原料生产应用更广、价值更高产品的方法进行说明。还根据工程案例的建设运行情况对焦化废水浓盐水浓缩减量及近零排放工艺的设计及运行关键点进行说明。
 
1 焦化废水浓盐水的主要水质特点
 
焦化废水具有水质水量变化大、成分复杂的特点,其来源主要是剩余氨水。是在煤干馏及煤气冷却过程中产生的废水,其水量占焦化废水总量的一半以上。该股废水含有高浓度的氨氮、酚类、氰化物、硫化物以及有机物等污染物;其次是生产过程中其他排放水,主要有在生产过程中的除尘洗涤水、含酚氰冷却水和蒸汽冷凝水、地平冲洗及化验、循环水系统排污水等,其中煤气终冷、粗苯精苯加工蒸汽冷凝水、焦油精制蒸汽冷凝水因含有酚、氰、硫化物和油类等特征污染物,与剩余氨水统称酚氰废水。焦化废水的水质因工艺流程和生产操作方式不同而有差异,一般焦化厂经脱酚、蒸氨、生化、回用后的浓盐水的含盐量高,通常大于15000mg/L;COD含量高且基本均为难生化降解有机物,通常在300~1 000mg/L;氟离子含量很高,通常大于150mg/L,硬度不高。水量通常不太大,随焦化规模不同浓盐水量从每小时几十吨到几百吨不等。
 
2 焦化废水浓盐水的主要处理工艺
 
随着废水资源化的要求越来越高,针对焦化废水的水质特点,目前有广泛应用前途的工艺为分盐工艺,通常采用分盐纳滤膜分为一价氯化钠和二价硫酸钠,分盐后浓淡水侧分别浓缩,浓缩后的高浓盐水进一步资源化。整体工艺为预处理+膜集成浓缩+高浓盐水资源化。
 
2.1 预处理工艺
 
针对水中COD高,氟化物含量高的特点,通常采用添加除氟剂/COD去除剂去除水中可絮凝部分的COD和大部分的氟。根据水质情况、处理规模和项目具体情况,反应沉淀池可采用高密度沉淀池或反应池+辐流沉淀池的池型。通过絮凝沉淀,COD通常可降低约30%~60%,出水COD含量通常为150~500mg/L,氟可降至20~50mg/L以下。
 
由于后续系统接膜组合浓缩工艺,故需进一步降低水中的COD含量,以防在短周期内对膜造成不易清洗不易恢复的有机物污染,故需在絮凝沉淀过滤后进一步通过臭氧催化氧化/电催化氧化/光催化氧化等高级氧化的方法进一步去除水中的COD,通过高级氧化,COD通常可去除30%~50%,产水COD含量为100~350mg/L。
 
针对水中的硬度和碱度含量及处理要求,可采用高密度沉淀池或离子交换器或两者的组合工艺去除水中的硬度和碱度,避免后续膜浓缩和蒸发结晶装置结垢。