專利名稱：：焦化廠剩余氨水物理化學處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于水、廢水或污水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種焦化廠剩余氨水的處理工藝。本發(fā)明的廢水處理工藝屬于至少含有一個化學處理步驟的廢水多級處理技術(shù)。
背景技術(shù)：
：焦化廢水是焦化廠在煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的高濃度有機廢水。其組成復(fù)雜，含有大量的酚類、聯(lián)苯、吡啶、吲哚和喹啉等芳香族、雜環(huán)及多環(huán)有機污染物和氰化物、氟離子、氨氮等有毒有害物質(zhì)，污染物色度高，較難生化降解。因此焦化廢水的處理，一直是國內(nèi)外廢水處理領(lǐng)域的一大難題。其處理難度在于廢水的可生化性很差，氰化物、多環(huán)芳烴及雜環(huán)化合物很難生物降解，另外，高濃度氨氣對微生物細菌的活性有很強的抑制作用，生物脫氮效果不佳。我國現(xiàn)階段焦化廢水的處理方法主要分為物化法、生化法以及物化-生化法等三大類。其中物化法簡單易行，在焦化廢水的處理中得到了廣泛的應(yīng)用。吸附法處理廢水是利用多孔性吸附劑吸附廢水中的一種或幾種溶質(zhì)，使廢水得到凈化，常用吸附劑有活性炭、磺化煤、礦渣、硅藻土等。吸附法處理廢水成本高，吸附劑再生困難，不利于處理高濃度的廢水。釆用化學沉淀劑MgCh.6H20和Na2HPO,.12H20(或MgHP04.3H20)處理焦化剩余氨水,沉淀劑與焦化廢水中的NH/反應(yīng)，生成磷酸鎂銨(MAP)沉淀，可以取得較好的效果，廢水中氨氮的去除率高達99%以上?；炷ㄊ窍驈U水中加入混凝劑并使之水解產(chǎn)生水合配離子及氫氧化物膠體，中和廢水中某些物質(zhì)表面所帶的電荷，使這些帶電物質(zhì)發(fā)生凝集?；炷ǖ年P(guān)鍵在于混凝劑，目前焦化廠家一般釆用聚合硫酸鐵(PFS)，助凝劑為聚丙烯酰胺(P畫)。然而，釆用物化法處理焦化廢水還存在著C0D和氨氮無法同時處理，處理對象單一，處理成本過高的問題，同時，蒸氨也需要耗用較多的能源。因此，生化法仍是目前大多焦化廠主要的廢水處理方法，其中又以活性污泥法(A/0工藝)應(yīng)用最多。目前A/0處理焦化廢水效率較低，無法有效去除焦化廢水中的芳烴和含氮雜環(huán)化合物，出水COD和氨氮難以同時達標排放，特別是氨氮嚴重超標。主要原因是好氧反應(yīng)器進水COD濃度高，以碳源有機物為營養(yǎng)物的異氧菌是優(yōu)勢菌，抑制了硝化菌的生長，而且進水中含有濃度較高的生物抑制性有機物，也抑制了硝化菌的活性，好氧反應(yīng)器生物硝化作用差，出水氨氮很難達標。此外，生化法處理焦化廢水也需要消耗大量的稀釋用水，增加了廢水處理成本，再加上工程投資大、運行成本高，企業(yè)難以承受。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種焦化廠剩余氨水的物理化學處理工藝，釆用此工藝能夠同時高效脫除焦化廠剩余氨水及焦化廢水中的C0D和氨氮。本發(fā)明的焦化廠剩余氨水物理化學處理工藝包括以下步驟a、在剩余氨水中加入足量的Ca(0Hh，充分攪拌，使其中的銨鹽分解轉(zhuǎn)化為游離氨；b、轉(zhuǎn)化后廢水通入蒸氨塔中，以水蒸氣對其加熱，將游離氨從廢水中分離解吸出來；'c、以NaOH將蒸氨后廢水的pH值調(diào)節(jié)至1112，通入曝氣池中，加入足量的NaClO，在曝氣的同時進行氧化還原反應(yīng)；d、曝氣處理后的廢水依次通過過濾池、吸附池和沉淀池，進行過濾、吸附和沉淀的物理處理后排放。本發(fā)明的焦化廠剩余氨水處理工藝是一種以化學反應(yīng)為主，物理處理為輔的方法，因而可對焦化廠剩余氨水或蒸氨后廢水進行直接處理，不受剩余氨水中的氨氮、揮發(fā)酚、氰化物的影響，并使其達到國家一級排放標準。但焦化廠剩余氨水或焦化廢水中的NH3-N除了NH/+0H外，還有相當部分固定銨鹽，其中以NHX1為主。為了降低廢水處理的運行成本，在以物理化學方法處理剩余氨水之前，最好先對其進行蒸氨預(yù)處理。經(jīng)蒸氨處理后的蒸氨廢水中NH廠N的濃度可降低到100~200ppm(視不同地區(qū)水質(zhì)情況而定)。由于要先進行蒸氨預(yù)處理，所需處理的剩余氨水中氨氮含量的多少可以不受限制，在實際處理時，可根據(jù)待處理水的情況計算需要的最少加藥量，將剩余氨水徹底降解到國家一級排放水標準以內(nèi)。經(jīng)NaC10氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的NH3氣在曝氣的過程中會隨著空氣而大部分溢出，如果不加以治理，則會形成再生污染。對此，本發(fā)明將曝氣池設(shè)計為封閉結(jié)構(gòu)，在曝氣池上設(shè)置有密封蓋，并安裝引風裝置，曝氣過程中產(chǎn)生的冊3氣與空氣的混合氣體通過引風裝置引入稀H2S(U容液中，冊3氣被吸收，空氣則排入大氣中。當稀H2S04溶液中的冊3含量達到一定濃度時，則可以送至硫銨工段制取硫酸銨。為保證整個處理工藝的運行可靠性，并減少建設(shè)投資，本發(fā)明基本上是采用技術(shù)成熟的已有設(shè)備進行廢水處理，如過濾工藝采用升流過濾法，可有效地解決濾層堵塞的問題，并且不需要反洗。如果在本發(fā)明的處理工藝設(shè)計時考慮增加電解食鹽水設(shè)施，自產(chǎn)氯氣制取氧化劑次氯酸鈉，則可以大大降低廢水處理的運行成本。本發(fā)明的焦化廠剩余氨水物理化學處理工藝能夠同時高效脫除剩余氨水及焦化廢水中的COD和氨氮，處理效果明顯，處理過程中無其他三廢產(chǎn)生，處理后的出水完全達到國家一級排放水標準，可用作其他工業(yè)用水。本發(fā)明的處理工藝使用的裝置占地面積小，投資少，除有限的幾個水池需露天設(shè)置外，其他設(shè)備均可在室內(nèi)設(shè)置，操作簡單，易控制，運行費用較低。圖1是本發(fā)明焦化廠剩余氨水物理化學處理工藝的工藝流程圖。具體實施例方式焦化廠剩余氨水的具體處理過程如圖1所示首先將剩余氨水通入一個攪拌槽中，加入足量的Ca(0H)2,充分攪拌，使其中的銨鹽分解，同時廢水中的NH,+轉(zhuǎn)化為游離氨。轉(zhuǎn)化后的廢水泵入一個除焦油器中，靜置除去焦油，進入換熱器中，由經(jīng)蒸氨塔流出的高溫蒸氨后廢水預(yù)加熱后，通入蒸氨塔中，以水蒸氣加熱，將游離氨從廢水中分離解吸出來。解吸出的氨氣由塔頂引出，經(jīng)冷凝器冷卻后，送硫銨工段制取硫酸銨。蒸氨后廢水由塔底流出，進入換熱器中與轉(zhuǎn)化后廢水交換熱量后，進入下段工序。其主要反應(yīng)為NH3+H20=NH/+OH—2NH4C1+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H20經(jīng)上述工藝處理，蒸氨后廢水中的NH廠N可以降低至100200卯m。蒸氨后廢水先通入一個攪拌槽中，攪拌下加入NaOH，調(diào)制其pH值至1112后，通入曝氣池中，同時向曝氣池中加入強氧化劑NaClO,并通入空氣，在充分曝氣的情況下進行氧化還原化學反應(yīng)。反應(yīng)后廢水再通入下一個攪拌槽中，同樣調(diào)制其pH值至11~12后，再通入另一個曝氣池中，加入NaClO并通入空氣，進行二次曝氣氧化還原反應(yīng)。反應(yīng)后廢水可以返回到第一個曝氣池中繼續(xù)循環(huán)反應(yīng)，直至徹底降解，再進入下一工序。曝氣池為封閉結(jié)構(gòu)，上方設(shè)置有密封蓋，并安裝引風裝置，曝氣過程中產(chǎn)生的NH3氣與空氣的混合氣體通過引風裝置引入一個稀H2S04溶液池中，冊3氣被吸收，空氣則排入大氣中。當稀H2S04溶液中的冊3含量達到一定濃度時，則可以送至硫銨工段制取硫酸銨。由于NaClO的氧化性不受介質(zhì)的限制，在堿性條件下，NaC10與NH/可以同時進行水解，而且可以相互促進，一方面可以使NaClO向著HC10方向更好地轉(zhuǎn)化，另一方面NH/更多地轉(zhuǎn)化為NH3。在此過程中，生成的HC10進一步促進氧化還原反應(yīng)，使氨氮、氰、硫氰、酚充分分解，在曝氣的過程中解吸，從廢水中去除。主要反應(yīng)有NaC10+H20=HC10+Na0HNaOH+NH4Cl=NaCl+NH3+H20NH3+HC10=NH2C1+H20NH2C1+HC10=NHC12+H20NH2C1+NHC12=N2T+3H++3C1—CN—+C10—+H20=CNC1+20H—CNC1+20H—=CN(T+Cr+H202CN0—+3C10>H20=N2T+3C1—+H20OH<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>CH3COOH+02—HCOOHHC00H+02—C02t+H20NH3+02—H20+N2NH4SCN+02—N2+H20+H2S04+C02隨著整個氧化還原反應(yīng)過程的進行，剩余氨水中的COD也得到了降解。同時，由于酸性物質(zhì)的產(chǎn)生，堿性廢水得到了中和，最終排出水的PH值直接可以達到6左右，基本不用再調(diào)節(jié)。經(jīng)曝氣處理后的廢水依次通過二級過濾池、吸附池和沉淀池，分別進行過濾、吸附和沉淀的物理處理后，清水直接排放或回用。本發(fā)明的工藝設(shè)計釆用分步降解法，這樣的設(shè)計既可以保證有充分的化學反應(yīng)時間，又可以降低廢水處理的運行成本，結(jié)合曝氣、過濾、吸附、沉淀等一系列物理過程，最終使排出廢水的各項技術(shù)指標均達到國家標準一級排放水標準以上。剩余氨水處理前后的水質(zhì)指標<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1、一種焦化廠剩余氨水物理化學處理工藝，包括以下步驟a、在剩余氨水中加入足量的Ca(OH)2，充分攪拌，使其中的銨鹽分解轉(zhuǎn)化為游離氨；b、轉(zhuǎn)化后廢水通入蒸氨塔中，以水蒸氣對其加熱，將游離氨從廢水中分離解吸出來；c、以NaOH將蒸氨后廢水的pH值調(diào)節(jié)至11～12，通入曝氣池中，加入足量的NaClO，在曝氣的同時進行氧化還原反應(yīng)；d、曝氣處理后的廢水依次通過過濾池、吸附池和沉淀池，進行過濾、吸附和沉淀的物理處理后排放。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的焦化廠剩佘氨水物理化學處理工藝，其特征是所述的曝氣池為封閉結(jié)構(gòu)，在曝氣池上設(shè)置有密封蓋，并安裝引風裝置，曝氣過程產(chǎn)生的氣體通過引風裝置通入稀H2S04溶液中，吸收其中的NH3后排放。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的焦化廠剩余氨水物理化學處理工藝，其特征是所述的過濾釆用升流過濾。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的焦化廠剩余氨水物理化學處理工藝，其特征是經(jīng)蒸氨塔處理后的蒸氨廢水中NH3-N的濃度為100~200ppm。全文摘要焦化廠剩余氨水物理化學處理工藝，是將剩余氨水經(jīng)蒸氨預(yù)處理后，調(diào)節(jié)pH值至11～12，通入曝氣池中，加入足量的NaClO，在曝氣的同時進行氧化還原反應(yīng)，之后依次通過過濾池、吸附池和沉淀池進行物理處理后排放。本發(fā)明的剩余氨水處理工藝能夠同時脫除剩余氨水中的COD和氨氮，效果明顯，處理過程中無其他三廢產(chǎn)生，出水完全達到國家一級排放水標準，可用作其他工業(yè)用水。文檔編號C02F9/04GK101172729SQ20071013963公開日2008年5月7日申請日期2007年10月26日優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日發(fā)明者輝何,孫慧芳,郭晉民申請人:郭晉民