一种煤化工污水的处理方法技术

本发明专利技术为一种煤化工污水的处理方法，是焦化行业污水处理的突破，主要解决焦化污水中大分子物质难降解的问题。本发明专利技术在研发的过程中，分析物质形成的结构，分子量越大，分子间的力越强，物质的沸点越高的基本原理，利用难降解物质与易降解物质的沸点不同，采用蒸发浓缩的技术路线，分离出焦化污水中的难降解的物质，而蒸发分离出来的含有小分子物质的冷凝污水，可生化性强，盐度低，将其进行生化污水处理，易于达标，可直接作为循环水补水，实现污水的资源化。本技术主要应用于高浓度焦化污水处理行业，也可延伸到含有难降解物质的煤化工行业的污水治理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属煤化工行业污水处理领域，是煤化工行业污水处理技术中的突破，主要是应用解决焦化等煤化工污水中大分子物质难降解的问题，从而彻底解决了焦化行业的污水如何处理达标，进而实现水资源的重复利用，也为解决煤化工(焦化、化肥、煤制油、甲醇、 煤焦油加工、粗苯加工)行业的污水处理提供了新的技术。
技术介绍
1、焦化废水的产生焦化废水是焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水，其主要来源有1)剩余氨水，它是煤干馏及煤气冷却过程产生的污水；2)煤气净化过程产生的污水，如煤气终冷水和粗苯分离水等；3)焦油、粗苯等精制过程及其他场合产生的污水。其中，剩余氨水占总污水量一半以上，也是氨氮主要来源。2、焦化污水的特点1)水量比较稳定，水质则因煤质不同、产品不同及加工工艺不同而异。2)成份复杂，主要含有氨、氰化物、硫氢根等无机物，还有酚、苯、萘、吡啶、喹啉、蒽和其它芳香与稠环芳烃化合物以及煤焦油类物质，属于高浓度有机工业废水；废水中的苯、三甲苯、萘、蒽、醌及杂环等物质属于抗生物降解物质，这是构成废水中的主要COD物质，其中， NH4+-N, PAHs、硫化物、苯类、有机氮类(吡唆、苯胺、喹啉、咔唑、喷哚等)、萘、蒽等成分危害更大。3)废水中COD较高，可生化性差，其BOD5与COD之比，一般为0.2 0. 3左右。4)焦化废水中含NH3-N、TN(总氮)较高，如不增设脱氮处理或脱氮工艺运行的不理想，难于达到规定排放要求。5)废水毒性大，其中氰化物、芳环、稠环、杂环化合物对微生物有毒害作用，有些甚至在废水中的浓度已超过微生物可耐受的极限。6)色度高，如没有深度处理，色度达到稀释倍数50的排放标准，是不可能。3、焦化污水难处理的原因惰性有机污染物(大分子)的形成机理动植物体在地下深埋几百万年经历了没有微生物参与的多种物理化学过程，其化学反应不同于自然界中有机物形成与转化的生物化学过程，即煤炭中含有的不降解或难降解的有机物是生物圈中所没有的化学结构，这些物质对微生物表现为惰性。焦化污水是从具有上万种组分的煤焦油及荒煤气等煤的干馏产物中分离产生出来的。这众多组分皆可按不同溶解度转入污水中，其中，不仅含有大量无机物， 如氨、硫化物、氰化物、氯离子、硫氰离子以及硅、钙、铁、硼、镁、钾、钠、锗元素的化合物，而且所含的有机物更多。鞍山焦化耐火材料设计研究总院进行的焦化污水组成分析表明污水中质量浓度大于iyg/ L的有机物就有近千种，其中，不仅含有大量的酚、甲酚、萘酚等酸性有机物及吡啶、苯胺、喹啉、咔唑、吡啶等碱性含氮有机物，而且还含有大量芳烃及诸4如BaP等稠环芳烃(PAH)。4、现有常规控制惰性有机污染物(大分子)的技术由于焦化废水中的污染物浓度大、有毒有害物质种类多，故废水原水直接进入生物系统会对微生物构成严重抑制。为了解决这个问题，国内外较多企业普遍采用直接稀释法或处理出水的回流稀释法。一般在焦化废水处理工程中冲洗压滤机滤带、配药、化验室及生活用水不能称为稀释水，这部分水量占焦化废水原水的20% 30%，且随着焦化废水处理工程规模的增大，这部分水所占比例相应下降。有文献报导，日本企业采用海水而美国企业采用湖水作为稀释水。稀释法虽然解决了生物过程的毒性抑制与排水中的局部指标超标的问题，但却大幅度增加了污水量，从而增加污水处理系统投资，造成工程投资与运行费用居高不下。焦化废水通过生物系统处理后，出水中仍然含有相当一部分有机污染物，被称为残余有机污染物或惰性有机污染物，一般占焦化废水有机物含量的5% 10%。这部分有机污染物在有限的HRT条件下不能被微生物所降解，在实际工程中表现为出水COD值超标。5、根据控制的技术结合有机物的特点形成的现有常规工艺目前，国内外对焦化废水的处理主要是以生化法为主，据专家分析，生化处理法是最经济和高效的方法。生化处理法具有处理水量大、运行费用低、去除污染范围广等优点，对酚、 氰等污染物的处理效果较好。早期的焦化厂大多采用传统活性污泥法处理焦化废水，但是， 随着人们环保意识的提高，制定了更为严格的污染物排放标准，经传统活性污泥法处理后的焦化废水，已无法达到排放标准。90年代以来，各国在对焦化废水的处理技术上都有所改进，都在探讨焦化废水零排放的可能性。研究的重点主要集中在如下三个方面一是生物处理前的预处理方法；二是生物处理的强化；三是生化处理后的三级或深度处理。生物处理前的预处理方法通常是物理和化学方法，如气浮法、吹脱法、混凝沉淀法、折点氯化法等，主要目的是使二级生化处理工艺的进水达到可生化处理的范围。在预处理工艺中，吹脱法主要是用于蒸氨，气浮法用于除油，预处理工艺目前研究和应用都比较成熟。目前焦化废水处理的技术研究重点在生化处理和三级处理中。生化处理方法很多， 普通活性污泥法、AO法、A20法、MBR法，以及近年来出现的新技术，如生物强化法、SDN、HSB 等。国内焦化废水处理中AO是主流和主体工艺。A20、生物强化法、SDN、HSB都是在AO基础上做的变形或改进。过去，国内外去除焦化废水中的NH3-N和COD主要依靠活性污泥法，该方法可有效去除焦化废水中的有毒物质(酚、氰等)，但对于难降解的有机物和NH3-N的去除率则很低，达不到排放标准要求。鉴于此，国内外学者对焦化废水中有机物和NH3-N的去除做了大量的研究和实践，以找出切实可行的处理工艺来提高COD和NH3-N的去除率。 目前，人们对焦化废水生物脱氮的研究和应用主要集中于厌氧十缺氧/好氧(A2/ 0)和序批式间歇反应器(SBR)工艺。其中A2/0工艺成为主要设计单位的首选推广工艺，与普通生化处理工艺相比，A2/0法对氨氮的处理效果较好，而且对难降解有机物的去除能力较两段式曝气法有较大的提高，在90年代中期以后应用较多。A2/0法的缺点是采用回流对进水中的有毒物质稀释，使构筑物体积成倍增加(两段式曝气法相比)，进而导致投资费用大幅增加，运行费提高。随着全社会对环境污染的重视，采用两段式曝气法其出水显然不能符合国家要求。若利用A2/0法尽管COD去除率和氨氮去除率都有较大的提高，但出水仍然无法达到新废水综合排放标准(GB189 18-2002)要求，而且A2/0法要求回流，从而导致构筑物体积增大数倍，占地面积增大，如现场面积较小，无空余场地可利用，A2/0法无法实施。可以说，A2/0法是一种成熟、不达标的且成本高的焦化废水处理工艺。针对以上问题，大力研究开发和推广新的高效、经济的焦化废水处理工艺势在必行。 6、现有工艺共同的缺点1)总是无法满足日益提高的国家污染物排放标准，由于焦化污水中NH3-N及BaP等致癌性芳烃及稠环芳烃的大量存在，普通的生化处理工艺已不能满足环保要求。2)废水毒性大，其中氰化物、硫氰化物、芳环、稠环、杂环化合物对微生物有毒害作用，有些甚至在废水中的浓度已超过微生物可耐受的极限；为降低废水毒性，均采用大量兑清水稀释，既浪费水资源，又把清水变为了污水，有的兑水量达到污水量2倍以上，这样虽然污水浓度降低，但污染物排放总量并没减少。3)同行业中污水处理多采用“物化+生化+混凝”，以生化为主；生化采用“厌氧 +好氧”为主，厌氧的目的是使污水中难于生化的物质打断分子链或环状，变成支链或短链烃，可事实上，厌氧的能力有限，惰性本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种煤化工污水的处理方法，其特征在于根据物质结构形成原理，分子量大小与物质沸点的直接关系，利用蒸发浓缩分离技术，把焦化污水不能生化的惰性大分子物质分离出来，提高污水的可生化性。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范安林，杨保永，
申请(专利权)人：金能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：37