[发明专利]一种焦化废水深度处理及回用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焦化废水深度处理及回用技术，属于环保技术领域。

背景技术

焦化废水指焦炭炼制、煤气净化及化工产品回收过程中所产生的大量毒性极高的废水，包括剩余氨水、化工产品分离水、煤气终冷水和水封水等。焦化废水水量大，污染物复杂，水质变化幅度大，可生化性差，毒性大，其中的氰化物、多环芳烃及杂环化合物很难生物降解，特别是氮杂联苯、吡啶、喹啉、吲哚、萘、蒽、菲、苯并芘等杂环和多环类化合物是致癌物质，具有低剂量、高危害、不易被环境微生物降解的特性，是一种公认的难生物降解的工业废水。焦化废水中多种有毒且难生物降解的有机物排入水体，将严重污染水环境，危害人体、水生生物和农作物。

钢铁焦化企业一般采用蒸氨-A/A/O生化工艺处理焦化废水，通过添加1-2倍稀释水进行生化处理后，出水氨氮、酚、氰等污染物均能达标，但COD浓度仍高达150-200mg/L，而且色度大于500倍。此时出水中残留的COD均为难生物降解有机物，对这些难生物降解有机物的深度处理，以满足COD小于100mg/L的国家一级排放标准(GB8978-1996)一直是焦化废水处理中的挑战性难题。目前针对焦化废水的三级深度处理主要有高级氧化法(AOP)和活性炭吸附法。后者由于活性炭再生系统操作难度大，装置运行费高，在焦化废水处理中未得到推广使用。臭氧高级氧化技术近年来逐渐被用于工业废水的深度处理中，可达到改变难生物降解有机物的性质并进一步改善出水水质的目的，但具有设备投资大、臭氧利用率低、操作费用高等特点，工业化存在一定难度。Fenton试剂的氧化能力强，能在短时间内将废水中有毒有害或难以生物降解的有机物氧化分解或使其发生氧化偶合，因此可以通过控制氧化剂的加量和反应条件等参数实现对污染物的深度降解，而且化学反应过程容易控制，现场操作相对简单，处理成本较低。

发明内容

本发明的目的是采用Fenton试剂氧化和絮凝的方法对焦化生化出水进行深度处理，降解生化出水中的残留有机物并降低色度，满足COD小于100mg/L的国家一级排放标准(GB8978-1996)，并达到炼钢浊环水的水质要求，作为循环水补充水回用，实现焦化废水“零排放”，从而为全国的钢铁焦化企业找到一条生化与高级氧化组合技术深度处理焦化废水并回用的可行途径，并且适应节水减排和建设节水型社会的发展趋势。

本技术发明具有以下特点：

1.Fenton试剂能利用产生的羟基自由基进行催化氧化反应，在短时间内将焦化生化出水中残留的有毒有害或难以生物降解的有机物氧化分解或使其发生氧化偶合，可以通过控制氧化剂的加量和反应条件等参数深度降解生化出水的色度和COD，而且化学反应过程容易控制，现场操作相对简单，处理成本较低。

2.对COD在150-200mg/L的焦化生化出水，先加入硫酸调节pH至3-4，再加入Fenton试剂氧化反应30min，最后通过加入PAM絮凝沉降5min，深度处理后的出水悬浮物(SS)小于70mg/L，色度小于50倍，COD小于100mg/L，满足国家一级排放标准(GB8978-1996)。

3.Fenton氧化、絮凝出水水质达到炼钢浊环水的水质要求(见表1)，作为循环水补充水回用，实现了焦化废水“零排放”。

表1深度氧化出水与转炉浊环水水质

4.焦化生化出水经过深度处理后，作为补充水回用于炼钢浊环水系统，加入固定配方的水质稳定剂，能将循环水对碳钢设备的腐蚀率控制在0.125mm/a以下，满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-95)。

具体实施方式

1.对COD在150-200mg/L的焦化生化出水，先加入硫酸调节pH至3-4。

2.生化出水中加入由0.3-0.6g/L的硫酸亚铁和1-2ml/L的双氧水(30％)组成的Fenton试剂进行深度氧化，搅拌反应30min。

3.氧化出水中再加入5-10ppm的PAM，絮凝沉降5min。

4.絮凝出水作为补充水回用于炼钢浊环水系统，加入水质稳定剂，由10mg/L有机膦羧酸PBTCA和硫酸锌复配，Zn²⁺加入浓度为2-4mg/L。

实施例1

以某焦化厂COD浓度为153.8mg/L、色度500倍的生化出水深度处理为例：

1.对COD为153.8mg/L的焦化生化出水，先加入硫酸调节pH至3-4。

2.生化出水中加入由0.3g/L的硫酸亚铁和1ml/L的双氧水(30％)，搅拌反应30min。