焦化废水处理技术与进展
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选择的工艺应适应焦化废水的水质特点及用水对象的水质 要求； 可有效去除废水中残留的有机污染物。
三、焦化废水处理技术
湿法熄焦独立焦化企业和干熄焦钢铁联合企业可采用的流程
干熄焦的独立焦化企业宜采用的深度净化处理流程
三、焦化废水处理技术
深度处理工艺
高级氧化技术： Fenton试剂氧化法
以H2O2为氧化剂，Fe2+为催化剂处理难降解有机物， 具有净化效果好，反应速度快等优点，近年来在废水深 度处理中应用较为广泛。 用于焦化废水深度处理的Fenton技术与其他技术的联 用包括Fenton-混凝、Fenton-吸附、Fenton-BAF、Fenton微波、Fenton-超声、微电解-Fenton等。
辐流式沉淀池 竖流式沉淀池
三、焦化废水处理技术
滤池 功能：截留废水中悬浮物。 设计参数：过滤速度2.5~4.7mm/s 双层滤料：上层无烟煤，下层石英砂
三、焦化废水处理技术
深度处理 焦化企业发展干熄焦技术，不再需要熄焦用水，这就使得 原来用于湿法熄焦的焦化废水必须寻求新的出路。 焦化企业用水量大，开发出稳定可靠的废水深度处理回用 技术，是当前众多焦化企业的迫切需求。 深度净化工艺确定原则
工艺构成单元与设备 预处理 调节水量，均衡水质，去除油类物质，为后续生化处理 提供适宜、稳定的进水条件。 隔油池
功能：除废水中的浮油
类型：平流式隔油池 设计参数： HRT不小于1.5h.
三、焦化废水处理技术
气浮池
功能：分离去除废水中颗粒密度接近或小于水的细小颗粒或 油类物质。
类型：加压溶气气浮、涡凹溶气气浮 溶气系统 溶气水量30%； 工作压力： 0.3~0.5MPa 气浮池 HRT10~15min 水平流速10mm/s
三、焦化废水处理技术
臭氧氧化法 是以臭氧为基础开发出多种高级氧化工艺，通过促进HO· 的产生，更有效地分解水中难降解有机物。在焦化废水深度 处理中，对于单独臭氧氧化、臭氧高级氧化和臭氧与其他技 术的联用都有研究。
除单独臭氧氧化外，涉及的臭氧高级氧化技术包括 O3/H2O2技术、催化臭氧氧化技术、混凝-臭氧氧化技术、臭 氧-BAF 和臭氧-生物炭联用技术。
混合、絮凝设 备不规范；
四、问题与对策
（2）监控手段不完善
重点控制参数：温度、pH、 溶解氧
1、污水的pH值监测； 2、混凝剂、絮凝剂的定量 投加 3、设施的运行状态
四、问题与对策
（3）运行管理不规范
1、隔油池浮油清理不 及时； 2、气浮池运行不正常
1、缺氧池浮渣严重； 2、好氧池泡沫严重； 3、系统加碱缺乏必要的 监控手段
焦油精制加工过程的直接蒸汽冷凝分离水；
洗涤水,车间地坪或设备清洗水； 煤中所含水形成的剩余氨水； 统称——酚氰废水
一、焦化废水的来源及特征
废水水质特征 废水产生量大； 成分非常复杂
含有大量芳香族、杂环类等难降解有机物以及氨氮、 氰化物、硫化物等无机污染物，对水环境安全构成严 重威胁。 污染物浓度高
E-mail: yangjingliang@sina.com
耐冲击负荷；
投资省：BAF系统总水力停留时间短，所需基建投资 少，同时该工艺出水水质高。
三、焦化废水处理技术
膜生物反应器
进水
污泥回流
进水
膜组件 出水 出水
生物反应器
循环泵
膜组件
生物反应器
抽吸泵
(a) 分置式膜生物反应器
(b) 一体式膜生物反应器
三、焦化废水处理技术
工艺特点 对污染物去除效率高，出水水质良好且稳定，不仅 对悬浮物、有机物去除效率高，而且可以去除细菌、 病毒等。 由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生 物反应器内。 生物反应器内微生物浓度高，有效地提高了反应器 的容积负荷，降低了污泥负荷。 有利于世代周期长、增殖缓慢地微生物充分生长， 提高了某些难降解有机物的生物降解效率。 膜生物反应器工艺结构紧凑，占地面积小，易于一 体化自动控制，运行管理方便。
保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的水
污染物的排放管理。
二、焦化废水处理进展
提出了更加严格的要求
新建企业 2012 年 10 月 1 日起和现有企业 2015 年 1 月 1 日起执行表2标准值。
规定了处理后废水直接排放和间接排放污染物浓 度限值； 重新核定了单位产品基准排水量。 规定了污染物排放监控位置。 重要的是：完善了污染物排放因子，在原基础上 （7项）增加了：苯并（a）芘、多环芳烃、苯、 硫化物、总磷、总氮、BOD，达到14项。使标准 更为确切地反映了焦化生产的排污特征。
三、焦化废水处理技术 透过因素 特点
实现污水资源化的先 进技术; 是污染物浓缩分离过 程；
工艺简单，适用性强；
注重浓水的处理与处 置，避免二次污染。
四、问题与对策
存在的问题 （1）设计、建设不规范
1、隔油池不规范 2、缺少气浮池 3、调节池 1、构筑物结构不规范； 2、厌氧池布水不规范 3、缺乏必要的在线仪表
三、焦化废水处理技术
活性污泥法生化反应系统设计参 数
生物膜法生化反应系统设计参数
三、焦化废水处理技术
二次沉淀池主要设计参数
三、焦化废水处理技术
后处理 功能：进一步去除水中的胶体、细小悬浮物，改善水质。 基本工艺过程 混凝剂
助凝剂
废水
混合
反应
沉淀
污泥
过滤
出水
三、焦化废水处理技术
混合池
功能：使混凝剂迅速、均匀地分散到 废水中，使污染物得到有效作用。 主要设计参数：混合时间30~120s；速 度梯度：≥300s-1 设备类型：
三、焦化废水处理技术池
涡凹气浮机 气浮机1~6个；
Biblioteka Baidu
曝气机主抽转速： 1450r/min；
调节池 功能：调节水量，均衡水质。 HRT：16h~24h 要求：不少于两个独立系统。
预处理工艺流程 废 水 隔 油 池 气 浮 池 调 节 池 排 放
三、焦化废水处理技术
生化处理 功能：生物脱酚、脱氰、脱氮及降解 COD （1） 缺氧/好氧(A/O)”活性污泥法脱氮工艺； （2） 缺氧/好氧(A/O)”生物膜法脱氮工艺； （3） 厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)生物脱氮工艺。
三、焦化废水处理技术
生物强化技术： 曝气生物滤池
三、焦化废水处理技术
工艺特点 负荷高，出水水质好：容积负荷可在6.0kgBOD/m3.d 的负荷下，保持出水在20mg/L，出水可以达到硝化， 出水达到或接近生活杂用水水标准； 占地面积少：曝气生物滤池的占地只是常规二级生化 处理的1/5-1/10；
混凝沉淀没有在 最佳条件下运行
四、问题与对策
对策： （1）逐步完善改进处理系统存在的缺陷和不足，淘汰 不规范的设备和构筑物； （2）强化部分单元操作和单元过程；
混凝沉淀 隔油池—气浮—调节池 隔油池—混凝气浮—调节池
催化氧化—混凝沉淀
四、问题与对策
（3）规范运行操作管理，定期考核单元设备或过程的 效能； （4）积极开展深度处理措施的论证和实施。
二、焦化废水处理进展
《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)完 善后的污染因子更加符合焦化行业的排污特征； 提出的一些标准要求在后续的10多年中焦化行业水污 染方面发挥了重要作用；
新标准的实施，推动了焦化行业污染防治技术水平的 提升；
特别是2013年3月1日实施的《焦化废水治理工程技术 规范》，为焦化行业水污染控制提供了基本的技术保 障。
三、焦化废水处理技术
膜分离技术
微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等。
超滤用于去除大分子，对二级出水的COD和BOD去除 率大于50%。 反渗透用于去除总溶解固体，对二级出水的脱盐率达 到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，细菌 去除率90%以上。 纳滤介于反渗透和超滤之间，其操作压力通常为0.5～ 1.0 MPa，纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性， 它对二价离子的去除率高达95%以上，一价离子的去 除率较低，为40%～80%。
三、焦化废水处理技术
废水处理的基本原则 坚持清洁生产原则；
焦化废水分类收集、分质处理原则；
工艺选择坚持技术先进、投资省、运行成本低原则。 基本工艺技术路线 预 处 理 生 化 处 理 后 处 深 度 处 理
废 水
排 放
理
三、焦化废水处理技术
典型处理工艺流程
三、焦化废水处理技术
二、焦化废水处理进展
共9项污染因子，涉及 焦化7项。
二、焦化废水处理进展
2012 年以后 2012 年 10 月1 日颁布实施了新的《炼焦化学工业污染 物排放标准》(GB 16171-2012) 。 适用范围 适用于现有和新建焦炉生产过程备煤、炼焦、煤气 净化、炼焦化学产品回收和热能利用等工序水污染 物的排放管理； 炼焦化学工业企业建设项目的环境影响评价、环境
焦化废水处理技术现状及进展
杨景亮
河北科技大学环境科学与工程学院 2018年5月
目
录
一、焦化废水的来源及特征 二、焦化废水处理进展
三、焦化废水处理技术
四、问题与对策
一、焦化废水的来源及特征
废水的来源 煤气终冷的直接冷却水； 粗苯加工的直接蒸汽冷凝分离水 、精苯加工工艺的 直接蒸汽冷凝水;
废水中的 COD、NH3 -N 和酚的浓度较高。 是一种处理难度较大的工业废水之一。
二、焦化废水处理进展
2012年以前 焦化废水普遍采用二级处理方法，即预处理除油和 悬浮物，生化处理去除COD和氨氮； 处理后的废水允许达标排放或用于湿法熄焦； 执行标准《钢铁工业水污染物排放标准》(GB 13456 — 1992 )有关焦化废水的排放标准。
二、焦化废水处理进展
14项污 染因子
二、焦化废水处理进展
对焦化废水处理后利用的指标做了规定：用于洗煤、熄 焦和高炉冲渣等，水质 pH、SS、CODCr 、氨氮、挥发 酚及氰化物应满足表 1 中相应的间接排放限值要求。
二、焦化废水处理进展
规定了特别排放限值：在国土开发密度较高、环境承 载能力开始减弱，或水环境容量较小、生态环境脆弱 ，容易发生严重水环境污染问题而需要采取特别保护 措施的地区，执行表 3 规定的水污染物特别排放限值 。
机械搅拌混合池 涡流混合池
静态混合器
三、焦化废水处理技术
反应池 功能：在适当停留时间和搅拌强度下，使小絮体凝聚变大。 主要设计参数：反应时间5~20min；速度梯度G=10～70s-1
旋流式反应池
涡流式反应池
三、焦化废水处理技术
沉淀池 功能：沉降分离废水中的絮体污泥。 主要设计参数：停留时间2~4h；水力负荷1~1.5m3/(m2· h)
三、焦化废水处理技术
湿法熄焦独立焦化企业和干熄焦钢铁联合企业可采用的流程
干熄焦的独立焦化企业宜采用的深度净化处理流程
三、焦化废水处理技术
深度处理工艺
高级氧化技术： Fenton试剂氧化法
以H2O2为氧化剂，Fe2+为催化剂处理难降解有机物， 具有净化效果好，反应速度快等优点，近年来在废水深 度处理中应用较为广泛。 用于焦化废水深度处理的Fenton技术与其他技术的联 用包括Fenton-混凝、Fenton-吸附、Fenton-BAF、Fenton微波、Fenton-超声、微电解-Fenton等。
辐流式沉淀池 竖流式沉淀池
三、焦化废水处理技术
滤池 功能：截留废水中悬浮物。 设计参数：过滤速度2.5~4.7mm/s 双层滤料：上层无烟煤，下层石英砂
三、焦化废水处理技术
深度处理 焦化企业发展干熄焦技术，不再需要熄焦用水，这就使得 原来用于湿法熄焦的焦化废水必须寻求新的出路。 焦化企业用水量大，开发出稳定可靠的废水深度处理回用 技术，是当前众多焦化企业的迫切需求。 深度净化工艺确定原则
工艺构成单元与设备 预处理 调节水量，均衡水质，去除油类物质，为后续生化处理 提供适宜、稳定的进水条件。 隔油池
功能：除废水中的浮油
类型：平流式隔油池 设计参数： HRT不小于1.5h.
三、焦化废水处理技术
气浮池
功能：分离去除废水中颗粒密度接近或小于水的细小颗粒或 油类物质。
类型：加压溶气气浮、涡凹溶气气浮 溶气系统 溶气水量30%； 工作压力： 0.3~0.5MPa 气浮池 HRT10~15min 水平流速10mm/s
三、焦化废水处理技术
臭氧氧化法 是以臭氧为基础开发出多种高级氧化工艺，通过促进HO· 的产生，更有效地分解水中难降解有机物。在焦化废水深度 处理中，对于单独臭氧氧化、臭氧高级氧化和臭氧与其他技 术的联用都有研究。
除单独臭氧氧化外，涉及的臭氧高级氧化技术包括 O3/H2O2技术、催化臭氧氧化技术、混凝-臭氧氧化技术、臭 氧-BAF 和臭氧-生物炭联用技术。
混合、絮凝设 备不规范；
四、问题与对策
（2）监控手段不完善
重点控制参数：温度、pH、 溶解氧
1、污水的pH值监测； 2、混凝剂、絮凝剂的定量 投加 3、设施的运行状态
四、问题与对策
（3）运行管理不规范
1、隔油池浮油清理不 及时； 2、气浮池运行不正常
1、缺氧池浮渣严重； 2、好氧池泡沫严重； 3、系统加碱缺乏必要的 监控手段
焦油精制加工过程的直接蒸汽冷凝分离水；
洗涤水,车间地坪或设备清洗水； 煤中所含水形成的剩余氨水； 统称——酚氰废水
一、焦化废水的来源及特征
废水水质特征 废水产生量大； 成分非常复杂
含有大量芳香族、杂环类等难降解有机物以及氨氮、 氰化物、硫化物等无机污染物，对水环境安全构成严 重威胁。 污染物浓度高
E-mail: yangjingliang@sina.com
耐冲击负荷；
投资省：BAF系统总水力停留时间短，所需基建投资 少，同时该工艺出水水质高。
三、焦化废水处理技术
膜生物反应器
进水
污泥回流
进水
膜组件 出水 出水
生物反应器
循环泵
膜组件
生物反应器
抽吸泵
(a) 分置式膜生物反应器
(b) 一体式膜生物反应器
三、焦化废水处理技术
工艺特点 对污染物去除效率高，出水水质良好且稳定，不仅 对悬浮物、有机物去除效率高，而且可以去除细菌、 病毒等。 由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生 物反应器内。 生物反应器内微生物浓度高，有效地提高了反应器 的容积负荷，降低了污泥负荷。 有利于世代周期长、增殖缓慢地微生物充分生长， 提高了某些难降解有机物的生物降解效率。 膜生物反应器工艺结构紧凑，占地面积小，易于一 体化自动控制，运行管理方便。
保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的水
污染物的排放管理。
二、焦化废水处理进展
提出了更加严格的要求
新建企业 2012 年 10 月 1 日起和现有企业 2015 年 1 月 1 日起执行表2标准值。
规定了处理后废水直接排放和间接排放污染物浓 度限值； 重新核定了单位产品基准排水量。 规定了污染物排放监控位置。 重要的是：完善了污染物排放因子，在原基础上 （7项）增加了：苯并（a）芘、多环芳烃、苯、 硫化物、总磷、总氮、BOD，达到14项。使标准 更为确切地反映了焦化生产的排污特征。
三、焦化废水处理技术 透过因素 特点
实现污水资源化的先 进技术; 是污染物浓缩分离过 程；
工艺简单，适用性强；
注重浓水的处理与处 置，避免二次污染。
四、问题与对策
存在的问题 （1）设计、建设不规范
1、隔油池不规范 2、缺少气浮池 3、调节池 1、构筑物结构不规范； 2、厌氧池布水不规范 3、缺乏必要的在线仪表
三、焦化废水处理技术
活性污泥法生化反应系统设计参 数
生物膜法生化反应系统设计参数
三、焦化废水处理技术
二次沉淀池主要设计参数
三、焦化废水处理技术
后处理 功能：进一步去除水中的胶体、细小悬浮物，改善水质。 基本工艺过程 混凝剂
助凝剂
废水
混合
反应
沉淀
污泥
过滤
出水
三、焦化废水处理技术
混合池
功能：使混凝剂迅速、均匀地分散到 废水中，使污染物得到有效作用。 主要设计参数：混合时间30~120s；速 度梯度：≥300s-1 设备类型：
三、焦化废水处理技术池
涡凹气浮机 气浮机1~6个；
Biblioteka Baidu
曝气机主抽转速： 1450r/min；
调节池 功能：调节水量，均衡水质。 HRT：16h~24h 要求：不少于两个独立系统。
预处理工艺流程 废 水 隔 油 池 气 浮 池 调 节 池 排 放
三、焦化废水处理技术
生化处理 功能：生物脱酚、脱氰、脱氮及降解 COD （1） 缺氧/好氧(A/O)”活性污泥法脱氮工艺； （2） 缺氧/好氧(A/O)”生物膜法脱氮工艺； （3） 厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)生物脱氮工艺。
三、焦化废水处理技术
生物强化技术： 曝气生物滤池
三、焦化废水处理技术
工艺特点 负荷高，出水水质好：容积负荷可在6.0kgBOD/m3.d 的负荷下，保持出水在20mg/L，出水可以达到硝化， 出水达到或接近生活杂用水水标准； 占地面积少：曝气生物滤池的占地只是常规二级生化 处理的1/5-1/10；
混凝沉淀没有在 最佳条件下运行
四、问题与对策
对策： （1）逐步完善改进处理系统存在的缺陷和不足，淘汰 不规范的设备和构筑物； （2）强化部分单元操作和单元过程；
混凝沉淀 隔油池—气浮—调节池 隔油池—混凝气浮—调节池
催化氧化—混凝沉淀
四、问题与对策
（3）规范运行操作管理，定期考核单元设备或过程的 效能； （4）积极开展深度处理措施的论证和实施。
二、焦化废水处理进展
《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)完 善后的污染因子更加符合焦化行业的排污特征； 提出的一些标准要求在后续的10多年中焦化行业水污 染方面发挥了重要作用；
新标准的实施，推动了焦化行业污染防治技术水平的 提升；
特别是2013年3月1日实施的《焦化废水治理工程技术 规范》，为焦化行业水污染控制提供了基本的技术保 障。
三、焦化废水处理技术
膜分离技术
微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等。
超滤用于去除大分子，对二级出水的COD和BOD去除 率大于50%。 反渗透用于去除总溶解固体，对二级出水的脱盐率达 到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，细菌 去除率90%以上。 纳滤介于反渗透和超滤之间，其操作压力通常为0.5～ 1.0 MPa，纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性， 它对二价离子的去除率高达95%以上，一价离子的去 除率较低，为40%～80%。
三、焦化废水处理技术
废水处理的基本原则 坚持清洁生产原则；
焦化废水分类收集、分质处理原则；
工艺选择坚持技术先进、投资省、运行成本低原则。 基本工艺技术路线 预 处 理 生 化 处 理 后 处 深 度 处 理
废 水
排 放
理
三、焦化废水处理技术
典型处理工艺流程
三、焦化废水处理技术
二、焦化废水处理进展
共9项污染因子，涉及 焦化7项。
二、焦化废水处理进展
2012 年以后 2012 年 10 月1 日颁布实施了新的《炼焦化学工业污染 物排放标准》(GB 16171-2012) 。 适用范围 适用于现有和新建焦炉生产过程备煤、炼焦、煤气 净化、炼焦化学产品回收和热能利用等工序水污染 物的排放管理； 炼焦化学工业企业建设项目的环境影响评价、环境
焦化废水处理技术现状及进展
杨景亮
河北科技大学环境科学与工程学院 2018年5月
目
录
一、焦化废水的来源及特征 二、焦化废水处理进展
三、焦化废水处理技术
四、问题与对策
一、焦化废水的来源及特征
废水的来源 煤气终冷的直接冷却水； 粗苯加工的直接蒸汽冷凝分离水 、精苯加工工艺的 直接蒸汽冷凝水;
废水中的 COD、NH3 -N 和酚的浓度较高。 是一种处理难度较大的工业废水之一。
二、焦化废水处理进展
2012年以前 焦化废水普遍采用二级处理方法，即预处理除油和 悬浮物，生化处理去除COD和氨氮； 处理后的废水允许达标排放或用于湿法熄焦； 执行标准《钢铁工业水污染物排放标准》(GB 13456 — 1992 )有关焦化废水的排放标准。
二、焦化废水处理进展
14项污 染因子
二、焦化废水处理进展
对焦化废水处理后利用的指标做了规定：用于洗煤、熄 焦和高炉冲渣等，水质 pH、SS、CODCr 、氨氮、挥发 酚及氰化物应满足表 1 中相应的间接排放限值要求。
二、焦化废水处理进展
规定了特别排放限值：在国土开发密度较高、环境承 载能力开始减弱，或水环境容量较小、生态环境脆弱 ，容易发生严重水环境污染问题而需要采取特别保护 措施的地区，执行表 3 规定的水污染物特别排放限值 。
机械搅拌混合池 涡流混合池
静态混合器
三、焦化废水处理技术
反应池 功能：在适当停留时间和搅拌强度下，使小絮体凝聚变大。 主要设计参数：反应时间5~20min；速度梯度G=10～70s-1
旋流式反应池
涡流式反应池
三、焦化废水处理技术
沉淀池 功能：沉降分离废水中的絮体污泥。 主要设计参数：停留时间2~4h；水力负荷1~1.5m3/(m2· h)