焦化废水处理 (treatment of coking wastewater)

消除或减少焦化厂废水的酚及其他有害物质使之达到排放标准或可以回用，并使其中的有价组分得到综合利用的过程。焦化厂的生产全过程包括煤的准备、炼焦、煤气净化与回收和化学产品的精制等工序。一个焦化厂产生的废水数量与性质，随采用的生产工艺和化学产品精制加工深度的不同而有所差异。一般焦化废水根据其水质特点，可分为煤、焦系统除尘废水、古马隆树脂废水和酚氰废水。

煤、焦系统除尘废水来自焦化厂煤准备车间成型机室、成型煤冷却机和炼焦车间装煤车等的湿式除尘器。废水中除含有少量焦油外，主要为煤屑等悬浮物。

煤、焦系统除尘废水的处理包括粗颗粒分离和絮凝沉淀两道工序。废水首先通过粗颗粒分离机，分离的粗颗粒煤屑运回煤场重新使用；出水进入中和反应池，投加NaOH和絮凝剂，使废水中细小的悬浮物絮凝，然后流人沉淀池进行泥水分离。废水经絮凝沉淀后，悬浮物的含量可小于100mg／L，废水循环使用。沉淀池底泥经浓缩、脱水后，掺入原煤炼焦。

古马隆树脂废水   焦化厂古马隆树脂生产过程中，对聚合液水洗时产生的废水。主要含有酚、油和COD等污染物，此外，还因使用的聚合剂不同，而含有硫酸根或氟化物。

废水处理方法随聚合剂的不同而异。采用硫酸作聚合剂时，产生的废水易乳化，一般应先破乳澄清，将油分离除去，再均匀地掺入酚氰废水处理系统进行处理。采用三氟化硼作聚合剂时，废水中氟的含量高达2000mg／L以上，应先除氟，然后均匀地掺入酚氰废水处理系统进行处理。除氟的方法一般是投加石灰，在150℃的温度下，氟与石灰中的Ca⁺²反应生成氟化钙，然后经冷却和絮凝沉淀除去。分离的氟化钙废渣经浓缩、脱水后，送渣场堆放。中国宝山钢铁公司焦化厂古马隆树脂废水的含氟量高达2400mg／L，采用石灰法处理后，废水中的氟降至100mg／L，可满足一般生物处理的要求。

酚氰废水   对焦炉煤气的净化和化学产品的加工精制过程中，产生的直接和间接废水。废水中主要含有酚、氰、硫化物、氨、COD和石油类，通称酚氰废水。包括煤气初冷直接冷却水(剩余氨水)、终冷排污水、粗苯加工的直接蒸汽冷凝分离水(粗苯分离水)、精苯加工过程的直接蒸汽冷凝分离水(精苯分离混合水)、焦油精制过程的直接蒸汽冷凝分离水(焦油精制分离水)以及煤气管道水封水等。焦化厂生产工艺有多种组合，废水发生量和水质差别很大。一般生产1t焦炭，约产生0.5～1.2m³的酚氰废水，废水水质见表。

各排放点酚氰废水水质

酚氰废水的处理分三步。(1)回收酚。对高浓度酚氰废水(剩余氨水)中的酚可用溶剂萃取法进行回收。萃取剂用焦化厂自产的苯溶剂油(重苯)或N503煤油溶剂。溶剂将剩余氨水中的挥发酚或不挥发酚萃取，含酚溶剂用碱液反洗，酚以酚钠的形式回收，碱洗后的溶剂循环使用。采用溶剂萃取法，酚的回收率可达90％以上。(2)脱氨。剩余氨水经脱酚处理后，氨的浓度还很高。为了有利于这部分废水的无害化处理，还要脱除部分氨。采用蒸汽吹脱法可除去剩余氨水中的挥发氨；若同时投加适量的碱(烧碱或石灰)，还可脱除部分固定氨。(3)无害化处理。经溶剂脱酚和蒸氨处理后的废水，一般称蒸氨废水。中国从20世纪60年代末开始对酚氰废水进行无害化处理的试验研究，形成了一套以好氧生物处理为核心的处理工艺(见图)。蒸氨废水和其它低浓度酚氰废水首先进入调节池，进行水量调节和水质均化；然后进入气浮池，去除废水中的油，以利于后续的好氧生物处理。生物处理采用的主要是活性污泥法。具体运行方式为吸附再生或传统活性污泥法。80年代后，又普遍采用了二段活性污泥法和延时曝气法，使生物处理对废水中COD的去除率进一步提高。经生物处理后的废水，COD、酚、硫化物以及油等均已满足要求，但CN^-仍有1～5mg／L，一般采用絮凝沉淀对生化出水进行后处理。向废水中投加硫酸亚铁和石灰，调节废水的pH值在7左右，废水中的CN与亚铁形成氰化亚铁，然后再加入高分子絮凝剂，进行絮凝沉淀。废水经以上工艺联合处理后，各项污染指标均可达到《钢铁工业污染物排放标准》所规定的排放标准。处理过程中，气浮池产生的浮渣主要为油，应进行回收处理。生物系统的剩余污泥和絮凝沉淀池排出的污泥，经浓缩、脱水后，掺入原煤炼焦。