1--首钢-国内主要钢厂焦化污水处理现状解析

国内主要钢厂焦化废水 处理现状
首钢环保产业事业部 范丽娜、冷廷双、刘旭明、 林德玉
1
前言
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。其 组成复杂，含有大量的酚类、联苯、吡啶、 吲哚和喹啉等有机污染物，还含有氰、无 机氟离子和氨氮等有毒有害物质，污染物 色度高，属较难生化降解的高浓度有机工 业废水。因此焦化废水的处理，一直是国 内外废水处理领域的一大难题。
2000-4000 500-1500 10000-30000 2000-5000 200-600 2000-3000 平均280
氨氮 mg/L
450-600
挥发酚 mg/L
200-800 80-200
氰化物 mg/L
矿物油 mg/L
蒸氨废水
终冷排水 精苯排水 焦油污水 煤气水封排 生化进水 生化出水
排放标准 北京市水污染物排 放标准
6-9
60
Βιβλιοθήκη Baidu
10
0.2
0.2
4
50
国内钢厂焦化废水治理现状
宝钢焦化废水治理现状 首钢（北京地区）焦化废水治理现状
迁钢焦化废水治理现状 国内其它钢厂焦化废水治理现状
宝钢
宝钢于1981年从日本引进焦化废水酚氰废水三级处理工艺设备，萃取 脱酚-蒸氨-生化处理-活性炭吸附组合工艺。投产后，外排废水中的 COD 、酚、氰等基本能满足国家的排放标准。但该工艺对氨氮等污染 因子没有降解能力，且活性炭装置的运行费用高，活性炭再生系统的 操作难度大，系统难以正常运行。 为此，根据一期的生产实践，在二期工程中就没有再建第三级活性炭 吸附装置，二期工程投产后，一、二两期的酚氰废水只进行了二级处 理，致使外排废水中的 COD、总氰和色度等指标均出现不同程度的超 标。根据原生化装置的装备情况按A／O工艺进行了改造同时取消了第 三级的活性炭吸附。A／O／O法生物脱氮工艺在宝钢近3年的运行表明， 此法处理焦化废水不仅具有降解效果好、运行可靠稳定和操作方便等 优点而且充分显示出了良好的处理效果，出水CODcr90-150mg／L、氨 氮1-15mg／L。
剩余氨水
蒸
氨
脱
氟
预曝气
终冷排水
隔油池
气浮除油
预处理
煤气水封 水 调节池 出水 缺氧池
好氧池 回流污泥
沉淀 池
好氧池 回流污泥
二沉 池
剩余污泥
清液回流
北京厂区焦化污水处理工艺流程示意图
首钢北京焦化厂各排放点水质情况
名 称 水量 m3/h
50 75-150 2.53 0.3 2 130-200
pH
CODcr mg/L
硫化物 mg/L
50-70 1-2 5-30 20-50 10-20 1-5
焦油类 mg/L
200-500
CODcrm mg/L
5000-8000 1000-2500 350-2500 700-1000
氨氮 mg/L
200-300
蒸氨废水
粗苯分离水 精苯分离混 终冷排污水 焦油精制分 煤气水封排
微 -200-500 50-80 20-40
SS mg/L
300
130-180 90-105
-8-8.5
1500-2000
1000-2000 4000-6000 150
150-300
200-300 20-270 25
50-200
200-400 600-900 0.5
5-15
20-40 2 0.5
-20-30
---200
-6-9
-10
钢铁工业水污染物
国内焦化废水主要污染物排放量估算
2004年全国机焦产量为1.2015亿t
每吨焦炭最少可产生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮
每年可产生 78100吨CODcr
6000吨氨氮
国内钢厂焦化废水水质水量
排 放 点 南京钢铁联合有限 公司炼铁新厂 包 钢 南 钢 宝 钢 首 钢 (北京地区） 迁钢
30-40 -55 7.7 6-9 6-9 2650 <5000 1200-3200 144 <200 200-300 523 <1000 200-500 26 <20 <50 53 50 <50 125 100 <250
水量 m3/h
pH
CODcr mg/L
氨氮 mg/L
挥发酚 mg/L
氰化物 油 mg/L mg/L
南京钢铁联合有限公司炼铁新厂采用A／A／O，系统运行费用约15元/ 吨水，由于耗氧段加入Na2CO3以及深度处理活性炭再生，二沉池加入 混凝剂。
结论
目前国内工厂焦化废水存在以下主要问题： 运行成本偏高；出水达标排放很难做到， 尤其是氨氮和 COD指标难以达到国家标准； 回用消纳途径亟待开发。
焦化废水来源
1、剩余氨水。水量占焦化废水总量的一半以上，是焦化废水的主要 来源。该废水含酚约600～1200mg/L，COD约3000mg/L，含NH3约200～ 300mg/L。 2、煤气净化过程中产生的废水，如煤气终冷水和粗笨分离水等。该 废水含酚约 150mg/L，氰化物约 80～150mg/L， COD约1500mg/L ，油约 200mg/L，并有少量硫化物。 3、焦油、粗笨等精制过程中及其他处理单元产生的废水。该废水主 要含芳烃类、酸、碱、盐等。 4、化产车间跑、冒、滴、漏产生的废水。该废水较为复杂，主要为 芳烃，碱、酸废水。
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主要排放点水量情况
排 放 点 剩余氨水蒸氨废水 终冷排污水 粗苯分离水 苯精制分离水 焦油精制分离水 煤气水封排水 其它零星污水 合计 水量（t/t焦） 0.16-0.35硫酸铵工艺 ～1.0浓氨水工艺 0.55硫酸铵工艺 0.05 0.01 0.01 0.01 ~0.2 ～1.18硫酸铵工艺 ～1.28浓氨水工艺
挥发酚 mg/L
600-900 0.5-200
氰化物 mg/L
2 0.1-0.3
国内其它钢厂
合钢焦化厂废水处理，其流程为A／A／O，增加了厌氧段，对原水进 行了水解酸化，现已建成，并在做A／O／O方案； 马钢焦化公司正在进行新物化法处理焦化废水的试验； 淮阴焦化厂的剩余氨水采用烟道气汽化处理也是一种新方法。 天津天铁冶金集团有限公司熄焦系统由新水熄焦改为焦化废水熄焦系 统。
主要排放点水质情况
排 放 点 pH
6-9 6-7 4-6 6-7 6-7 6-7
挥发酚 mg/L
800-1200 300-600 -350 100-300 -40 -50
挥发氨 mg/L
120-350 100-200 35-85 50-100 50-70 -60
氰化物 mg/L
10-25 100-250 50-750 100-200 5-10 1-5
净环水 污水
隔油池
气浮池
调节池
缺氧池
好氧池
熄焦、及外排
后混凝池
送泥处理
二沉池
好氧池
回流沉淀池
污泥
迁焦污水处理工艺流程示意图
迁钢焦化厂生化进出水水质情况
名 称 生化进水 生化出水
水量 m3/h
90-105
CODcr mg/L
4000-6000 100-1500 平均400
氨氮mg/L
20-270 5-50 平均＜25
进水 ①
调节池
吹脱除氰
中和槽
气浮除油槽
泵房
上清液回流
②
反硝化池 加碱
曝气池
沉淀池
③
反应槽
沉淀池
污泥回流
砂
滤
④
出水
宝钢焦化废水处理工艺流程图
首钢（北京地区）
原焦化污水处理设施采用传统生化工艺，于1973年投产，污水处理量 为180m3／h，该工艺较落后，生化处理时间不足5h，不具备脱除废水 中氨氮的功能，处理后的焦化排水COD约为300～500mg／L，氨氮为 200～400mg／L，无法达到北京市水污染物排放标准。 为此，首钢焦化厂采用了首钢设计院设计的A／O／O硝化反硝化工艺 对生化处理系统进行了改造。调试期二沉池出水COD还在250mg／L左 右，仅靠投加混凝剂仍不能达到80mg／L的北京市排放标准。因此在 混凝处理后还设置了陶粒过滤器和活性炭吸附塔。虽有活性炭把关， 但在运行过程中仍需要严格控制混凝，特别是生化段的出水水质，以 延长活性碳的再生周期。正常情况下，经活性碳处理后出水COD可达 80mg／L以下。
-----8-8.5 7-8.5
-50-150
-----20-30 ＜3
----100-300 10-150
-200-800 20-50 200-400 ＜0.1
---20-40 ＜0.35
迁钢
迁钢采用A／O／O生物脱氮处理工艺，2007年，迁焦 二期投产后污水处理量达到设计能力的60-70%（设计能力 150t/h），污水处理效果不尽理想，CODcr超标严重，外 排西沙河。