焦化废水深度处理工艺标准化体系应用研究

焦化废水深度处理工艺标准化体系应用研究

高方超1 李璐1 肖爱超2

1 济矿民生煤化有限公司  山东省济宁市 272211

2 山东炜杰化工科技有限公司  山东省济宁市 272211

摘要：焦化废水是焦化厂及相关企业生产中的必然副产品，其中富含的污染物浓度较高、成分复杂、难以降解，是典型的难降解工业废水之一。在我国环境保护力度不断加大、规范标准不断完善背景下，必须要构建深度处理标准化工艺体系，推动焦化废水处理水平不断提升。本文在概述焦化废水深度处理工艺标准化体系应用基础上，说明焦化废水深度处理主要技术类型、主要构筑物参数及设备配置标准化设计方式，以此为同类工艺应用发展提供参考，为推动我国焦化产业技术发展起到应有促进作用。

关键词：焦化废水；深度处理；工艺；标准化

近些年来，我国焦化行业和环保工作者在焦化废水深度处理工艺方面的研究不断深入，处理技术和工艺水平也不断提升。但是由于我国冶金焦化产业整体发展较为滞后，技术创新能力较为薄弱，使得深度处理系统运行中依然存在诸多方面问题。在相关规范标准不断完善背景下，工艺设计和实施各个环节都应当明确标准化导向，有效解决传统处理模式问题，推动焦化废水处理水平不断提升。

1、焦化废水深度处理工艺标准化体系应用意义

焦化废水深度处理工艺标准化是指在具体项目设计和实施的各个环节，都以相应的规范标准为依据，采用标准化方法推动项目建设、改造和运行管理优化，以此确保深度处理作业有序推进，确保处理效果达到标准要求，尽量减少有毒有害物质对周边生态环境的负面影响。当前我国焦化产业快速发展背景下，相关部门相继出台或修订《炼焦化学工艺污染排放标准》（GB/T16171-2012）、《工业循环冷却水处理设计规范》（GB/T50050-2017）等标准。深度处理工艺标准化的应用，能够有效改进传统生产工艺不足，将废水中的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质处理到位，以此确保企业生产过程中的废水排放满足国家标准，保障企业可持续发展[1]。深度处理工艺标准化的应用，还能够有效改善工艺运行中的问题，提升废水处理效率，提升废水中可回收物质的利用效率，促进冷却水、废液等资源循环利用，有效提升焦化企业经济效益。

2、焦化废水深度处理技术

焦化废水深度处理技术应用成效，对推动处理工艺标准化发展有显著促进作用，我国焦化产业发展和技术创新驱动下，较为常见的深度处理技术主要有如下几种：（1）混凝沉淀法，是利用合适类型的混凝剂，能够应用于焦化废水预处理和生化处理的深度处理工艺，能够有效去除污水的色度和浑浊度，砷、汞等物质，达到良好的处理效果。（2）吸附法，利用多孔性的固体吸附剂将废水中的污染物质吸附于表面，再结合其他技术措施进行分离，要达到深度处理成效的技术。在含有人工化学合成品的废水处理中，吸附法在预处理和深度处理环节都能够达到良好效果，能够确保回用水质量符合规范标准。（3）臭氧（O3）氧化法，臭氧具有较好的氧化能力，能够达到除臭、脱色、杀菌能力，对病毒也有较好的灭杀效果，几乎不会有二次污染现象发生，能够达到良好的深度处理效果，但是由于处理成本相对较高，限制其在焦化废水深度处理中的应用。（4）Fenton氧化处理法，利用氧化性强优势，能够有效降解焦化废水中的有机污染物，操作便利，具有较为广阔的应用前景。（5）膜过滤处理技术，根据焦化废水中污染物分布情况，合理选择膜孔隙度，在膜两端压强差异作用下形成渗透物，将原液进行分离和浓缩，以达到良好的处理效果。

3、主要构筑物设计参数及设备配置

3.1 预处理+生化处理系统

以某焦化厂为例，主要生产焦炭，同时有煤焦油、硫酸铵等几种副产品。生产作业需排放大量工业废水，含有多种有害物质，为更好的满足新标准要求，减少对周边环境的不良影响，技术部门依照《焦化废水治理工程技术规范》《炼焦化学工业污染防治可行技术指南》等规范标准，改进预处理+生化处理系统，实现对焦化废水的深度处理，推动企业生产朝向绿色低碳循环高质量方向发展。

预处理+生化处理模式基本方式为“隔油+气浮+陶瓷分子膜+A/O+生化循环流化床+高效软化+曝气生物滤池”，将焦化生产环节所产生的废水根据相关标准划分成不同类别。对第一类废水，采用“隔油+高效气浮”方式进行预处理，利用隔油工艺能够将重油和杂质分离，在悬浮物上升后即可将浮渣去除，之后进入无机陶瓷膜系统。这一工艺优势在于无需添加助剂即可在分子范围内进行有效分离，将焦化废水中的杂质去除。处理完成后的废水进入A/O系统，会被进一步氧化分解，利用缺氧池中的反硝化脱氨氮，能够将废水中的NH3-N溶解，降低部分COD，将有机物分解、转化和吸收[2]。该处理环节结束后，进入好氧池进行好氧处理，能够将更多的有机物分解为无机物，将污染物去除后，进入二沉池。二沉池的作用是通过污泥分离将生物膜等悬浮物处理到位，在处理过程中，可以将二沉池出水和第二类废水一同进入生物循环流化床，利用生物吸附方式将废水中的污染物质去除，降低COD

Cr和磷含量，达到良好的降解效果，且能够有效提升降解效率。在厌氧和好氧处理完成后的废水，进入高效旋流器，利用离心力和重力的双重作用，能够再次提升处理效果。分离后的废水与第三类废水一同进入高效软化沉淀池，能够实现初级沉淀和深度除磷，再通过曝气生物滤池，在氧气供应下对有机物进行分解，过滤完成后，能够达到满足深度处理要求的废水。上述焦化废水预处理流程能够有效衔接，确保处理后的焦化废水能够满足深度处理要求，以标准化方式实现焦化废水的有效处理。

3.2 深度处理系统

焦化废水经过预处理还无法满足排放标准要求，因此必须要以有效的深度处理措施为基础，确保处理后的废水能够达到循环利用或排放要求。以本企业深度处理标准化改造为例，采用“超滤+反渗透+浓水雾化+浓水软化树脂+纳滤+两级高压反渗透+多效蒸发”方式进行系统处理，达到良好的深度处理效果。预处理后的焦化废水进入超滤系统，先分离出悬浮物，经过反渗透处理后得的的纯水即可继续回用[3]。但是为更好的满足多种场景的回收利用，实现高质量产水，还可以继续沉淀过滤并在清水池后进一步净化。深度处理中的浓水则流入臭氧催化氧化塔，能够将其中的有机物分解，降低有机物浓度。在经过塔，能够将其中的有机物分解，降低有机物浓度。在经过软化树脂处理后的废水，利用纳滤系统能够将产水率提升至90%以上。纳滤系统能够实现对氯化钠的有效处理，之后结合高压反渗透系统作用，将原水中的水分子压至膜的另一侧。本项目设计中，高压反渗透流程处理后，产水率为66%，得到的产水直接进入清水池，在清水泵增压后，产水率为50%，所得到的浓水在进入多效蒸发结晶系统，继续处理并实现对部分物质的回收利用。在深度处理中，可以将多台蒸发器首尾相接，串联操作，以在提升处理效率的同时，有效规避废水处理过程中可能出现的二次污染现象。

4、结束语

以标准化深度处理工艺实现对焦化废水的有效处理，能够确保水质达到补充新水水质要求，能够满足生产循环水系统重复利用，也可以直接作为锅炉用水。通过技术改造和应用，不仅能够提升企业生产经营效益，还具有良好的生态效益，更好的推动焦化企业高质量发展。

参考文献

[1]雷小思.焦化废水深度处理标准工艺研究[J].大众标准化,2024(11):125-127.

[2]李泽乙,廖常盛,柴云,等.焦化废水生化尾水特征及其深度处理技术进展[J].工业水处理,2024,44(03):10-23.

[3]刘明旺,张威.焦化废水综合处理回用设计工程实例[J].安徽化工,2023,49(03):146-152.