宝钢焦化废水处理技术发展与现状

2013-01-16金亚飚肖丙雁

中国环保产业 2013年12期

金亚飚，肖丙雁

（宝钢工程技术集团有限公司，上海 201900）

1 概述

焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水。焦化废水成分复杂，废水中除有氨、氰、硫氰根等无机污染物外，还有大量的有机污染物，有机污染物的种类以苯酚类及其衍生物、喹啉类及其衍生物和吲哚类及其衍生物为主。焦化废水危害大，部分多环芳烃以及杂环化合物还是“三致”物质。

建国以来，国内钢铁企业焦化废水处理技术的发展经历了艰难曲折的过程。20世纪50～60年代，焦化废水处理处于低水平阶段，沿用的是前苏联的焦化废水处理技术，简易的机械处理：平流沉淀池或圆形带刮泥机的沉淀池，去除浮油和重油，简单回用于熄焦。20世纪70年代，首钢焦化厂首先建设了一套生物脱酚装置，传统的焦化废水处理工艺均是以生物脱酚为重点。20世纪80年代，以消化、吸收宝钢引进日本的处理技术为主。20世纪90年代，以脱氮及降低COD为主，在生物脱酚基础上的A/O及A2/O工艺等，提出了焦化废水零排放的要求。

进入21世纪以来，国内加快了有关高效、快速处理设备的研发工作，并将“焦化废水达标排放与回用技术”列入“国家重大技术装备研制和重大产业技术开发专项规划”。《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）也明确规定新建焦化企业的酚氰废水不得外排。焦化废水处理技术将进入全新的领域。本文就宝钢焦化废水处理技术的发展与现状进行了相关介绍。

2 焦化废水水质及宝钢焦化废水的特点

焦化废水主要来源于原料煤表面水及化合水、焦化生产过程中的用水及蒸汽等。主要来源的焦化废水水质见表1。

表1 主要来源的焦化废水水质表

目前，焦化废水中已检出的有机污染物种类约为70～250种。宝钢焦化废水的主要有机污染物组分见表2。

表2 焦化废水主要有机污染物组分

针对有机物的难降解性，又对宝钢焦化废水中的有机污染物进行了单基质降解试验，结果见表3。试验结果表明：宝钢焦化废水中的有机物种类复杂，部分有机物的可生化降解性差，这对焦化废水生物处理造成了很大的困难。

表3 焦化废水污染物降解试验表

3 宝钢焦化废水处理技术的发展

3.1 宝钢一、二期焦化废水处理站技术发展

1981年，宝钢一、二期建设引进了日本新日铁焦化废水处理技术。其主要工艺流程为：溶剂脱酚→废水蒸氨→活性污泥法→混凝沉淀→活性炭过滤。普通活性污泥法，处理效果一直比较稳定，外排水也达到了当时的污水综合排放标准。

随着国家对焦化废水排放要求越来越严格，为了焦化废水的脱氮和进一步降低COD，1992年，宝钢对一、二期焦化废水处理站进行了改造。其主要工艺流程为：溶剂脱酚→废水蒸氨→A/O生物脱氮→混凝沉淀→砂过滤。该工艺达到了当时国际焦化行业的领先水平。

1997年，宝钢又把A/O活性污泥法改进为A/O/O活性污泥法，使系统运行更加稳定，排放水质有了很大提高。

2006年，宝钢再次进行了一、二期焦化废水处理站改造。其主要工艺流程为：溶剂脱酚→废水蒸氨→A/A/O/O生物脱氮（厌氧、生物反硝化、一级好氧、生物硝化）→混凝沉淀→砂过滤。出水优于国家污水综合排放标准（GB8978-1996一级）。宝钢一、二期焦化废水处理站实景见图1。

图1 宝钢一期、二期焦化废水处理站

3.2 宝钢三期焦化废水处理站技术发展

1998年，宝钢三期引进美国CHESTER焦化废水处理技术，采用了生物脱氮与物化处理相结合的处理工艺。其主要工艺流程为：溶剂脱酚→废水蒸氨→O/A/O生物脱氮→混凝沉淀。A/O和O/A/O工艺处理焦化废水进行对比。O/A/O工艺对COD、氨氮的去除率优于A/O工艺，但A/O工艺的反硝化效果较好。对于高浓度焦化废水，宜采用O/A/O工艺，普通的焦化废水则宜采用A/O工艺。

2006年，为了进一步稳定排放水质和降低运行成本，宝钢对三期焦化废水处理站进行了改造。其主要工艺流程为：溶剂脱酚→废水蒸氨→A/O生物脱氮→混凝沉淀→砂过滤。出水优于国家污水综合排放标准（GB8978-1996一级）。宝钢三期焦化废水处理站实景见图2。