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1、焦化废水强化处理技术与应用,汇 报 内 容,技术报告的写法（PowerPoint）,总体研究思路,2,工程示范与应用评价,4,关键技术与创新点,3,项目背景,1,项目背景,“十八大报告”: 全面促进资源节约，加大环境保护力度 国家“十二五”工业节能减排目标：工业COD、氨氮排放总量减少10%、15% 重点流域水污染防治规划：重点 “提高工业污染防治水平”,焦化废水难以达标排放 钢铁行业废水污染减排最大难点,国家需求导向：焦化废水减排任务艰巨,水污染形势依然严峻，工业污染减排任务艰巨,焦化废水水量大、成分复杂、技术缺乏 全国每年排放焦化废水2亿吨，几乎全部不能稳定达到一级排放标准,焦化废水处理与
2、回用是工业废水治理的难点,焦化废水成分复杂，决定处理难度大 COD: 2000-30000 mg/L BOD/COD：0.18-0.25 氨氮: 800-3000 mg/L 酚: 500-7000 mg/L 氰化物: 50-100 mg/L 油类: 50-150,现有技术,焦化废水现有处理技术及存在问题,缺点 抗冲击能力弱 氨氮、COD经常超标 出水色度高 出水COD高 苯并芘、总氰高,预处理,深度处理,生物处理,优点 具备同时脱COD、氨氮、总氮、硫化物、氰化物等的能力 处理成本较低 投资相对较少,原因,新标准的颁布对焦化废水处理技术提出更高要求,2012.10.12014.12.31 现有
3、企业标准,2012.10.1以后 新建企业标准 2015.1.1以后 现有企业标准,焦化行业污染排放新标准 新增7项指标 2012年6月27日发布 2012年10月1实施,总体研究思路,目标 污染物深度脱除 系统稳定 处理成本小 工程投资低 适合老设施改造 适合不同处理要求,研究思路与路线,优化集成,工程示范,强化深度处理与回用,强化生物处理,研究思路与路线,脱硫废液预处理,脱硫废液,浓盐水去配煤或闷渣,达标排放,电渗析,研究思路与路线,关键技术与创新点,关键技术1：焦化废水预处理强化技术,传统方法：重力除油 + 气浮除油 创新技术：微孔陶瓷过滤脱油,利用陶瓷膜改性、内置扰流件大幅度提高抗污染
4、能力利用,原滤材,改性滤材,改性滤材+扰流件,过滤周期/ h,油去除率/%,（1）抗污染陶瓷过滤脱油,抗污染陶瓷过滤脱油,重油去除率大于70% 悬浮物去除率大于80% B/C比提高0.05 工作周期超过48小时 过滤通量达到0.7 t/h,抗污染陶瓷过滤脱油,陶瓷过滤可有效去除多环芳烃和非极性有机物，特别是高分子量/长链物质 非极性难降解有机物的陶瓷过滤去除率高，对于后续处理非常有利,关键技术1-(2)：全酚和焦油协同萃取,通过大量实验和热力学计算，设计出高效萃取体系萃取强化脱除酚油，获得较大的分配比，且萃取剂在水中溶解度低，损耗小,酚油的分配系数及萃取剂在水中的溶解度，25,关键技术1-(3
5、)：强化精馏处理高浓度氨氮,高性能抗结垢新型塔内件设计与制造技术 智能三维量化辅助设计+流体力学模拟+试验,运行的弹性负荷由传统70-130%拓宽到20-140%、能耗降低20%，明显优于同类设备性能,精馏塔内件三维量化辅助设计,抗垢体系用液体分布器,导向梯形浮阀,耐高温、高碱阻垢分散剂,研究阻垢分散剂对高温、高碱条件下硫酸钙等成核、晶型对结垢的影响规律，开发出耐高温、高碱用阻垢分散剂,专用阻垢分散剂,静态阻垢分散试验：pH12，104，4h，20ppm,高浓度氨氮资源化处理的技术集成与动态控制技术,过程模拟：优化热力学操作参数,自动控制,研发出针对精馏脱氨的不同时段、不同参数、不同空间的三维
6、全指标立体实时监控技术与系统,形成了高浓度氨氮资源化与无害化处理成套产业化技术和工艺包,开发一种精脱氰药剂,开发脱硫废液预处理工艺,关键技术1-(4)：真空碳酸钾脱硫废液预处理,生化进水,厌氧水解酸化,碳生物氧化 -沉淀耦合,强化硝化 -沉淀耦合,生物强化脱碳脱氮,节约能耗 降低成本 免二沉池,关键技术2：强化生物脱碳脱氮关键技术,反硝化强化 脱碳,通过反硝化 强化难降解 有机物脱除,有机物、氨生物 氧化分离，提高 微生物耐毒性,COD,硝基氮,酚类得到有效去除 含氮杂环化合物种类减少 未检出1H-吲哚、异喹啉等物质,生化处理过程强化: 反硝化强化有机物,生化处理过程强化：技术优势,生物强化出
7、水效果优于传统A/O工艺,好氧段污泥浓度对比,生化处理过程强化：运行效果比较,出水比较,生化系统改造前后运行数据对比,曝气量对比,关键技术3：焦化废水强化深度处理与回用技术,（1）基于总氰/有机物高效去除的混凝药剂与技术,高效脱氰药剂KL,传统混凝剂CC,COD 去除率(%),聚铁+PAM,IPE-Z絮凝剂,投加量 (ppm),300 500 1000 2000 300 500,混凝沉淀单元采用中科院过程所开发的高效混凝脱氰剂，COD去除率由原20-30%提高至50%左右；混凝出水总氰化物可降低到0.2mg/L以下，满足炼焦化学工业污染物排放标准（GB 16171-2012）和辽宁省污水综合排
8、放一级标准(DB 211627-2008),应用证明,鞍钢化工三期220万吨焦炉配套酚氰废水处理（200m3/h）,技术优势 总氰去除率90% 出水总氰50% 新增成本不高于1元/吨水,有效解决目前焦化废水总氰难以达标技术难题,关键技术3-(2)：臭氧多相催化氧化技术,高效催化剂 有效去除水中难降解有机物 不产生二次污染 操作简单，催化剂寿命长,臭氧利用率90% COD去除率50% 色度去除率70%,中试稳定运行结果,不同催化剂的强化降解效果,臭氧多相催化氧化工业化试验（4800m3/d,运行3年）,臭氧多相催化氧化技术,出水COD: 35-50mg/L，色度：5-10倍,进水,关键技术3-(
9、3)：电渗析处理反渗透浓水,倒极电渗析(EDR)处理焦化废水反渗透浓水,拟解决关键问题： 电渗析膜污染 降低能耗,超滤-反渗透法处理焦化废水存在淡水回收率低、浓水浓缩倍数低，大量浓水外排造成环境污染的问题。将倒极电渗析(EDR)用于焦化废水反渗透浓水处理，可提高焦化废水的淡水回收率和浓水浓缩倍数。,阳极 (),阴膜,阳膜,淡室,淡室,浓室,阴极 (),极室,阳膜,阴膜,极室,反渗透浓水电渗析膜污染防治,膜污染SEM照片,反渗透浓水预处理(高效混凝、催化氧化、加碱除硬、精密过滤) 频繁倒极减小浓差极化与膜结垢 电渗析膜污染在线清洗,膜元素分析 (%),C,Cl,O,污染膜,初始膜,污染膜,初始膜
10、,N,Ca,主要膜污染物,Mg,焦化废水反渗透浓水预处理前膜表面,焦化废水反渗透浓水预处理后膜表面,0,1,2,3,4,5,6,膜污染清 洗与优化,反渗透浓水电渗析膜工艺优化节能,获得优化的离子膜选择与组合，构建多级逆流脱盐操作模式，可大幅度降低电渗析能耗,不分级与分级的能耗对比,分级逆流模式比传统方式节能20-30%,电渗析脱盐效果： 淡水回收率80-85% 浓水浓缩倍数7倍 废水脱盐率90% 膜清洗周期延长2倍以上,多级逆流倒极电渗析中试装置,工程示范与应用评价,工程应用：鞍钢示范工程（4800m3/d）,工艺流程,陶瓷膜除油,蒸氨,强化短程硝化反硝化,高效混凝,纤维过滤,臭氧催化氧化,曝
11、气生物滤池,运行结果,鞍钢示范工程（4800m3/d）运行结果,技术经济指标,与其它产业化新技术比较,示范工程验收证明/阶段性总结 鞍钢化工三期酚氰废水升级改造示范工程 鞍钢鲅鱼圈钢铁分公司酚氰废水示范工程,应用证明,出水指标全部满足炼焦化学工业污染物排放标准（GB 16171-2012）和辽宁省污水综合排放一级标准(DB 211627-2008)，包括氰化物、 16种多环芳烃（包括苯并芘）,示范工程废水监测报告,水专项课题示范工程第三方评估报告,通过环保部水专项办和辽宁省环保厅联合组织的第三方评估（连续运行6个月结果）,6个月出水水质数据，检测指标为COD、氨氮、pH、总氰、酚、苯并芘、石油类,示范工程运行第三方评估废水监测数据,成果总体达到国际先进水平，其中高效脱氰絮凝技术（药剂）和多相臭氧催化氧化技术达到国际领先水平！,通过钢协组织的鉴定，核心技术国际领先,获得专利情况,申请专利15项，其中已获授权专利9项,经济效益证明,示范工程推广应用,1套工程已稳定运行3年，2套工程稳定运行超过1年 另2套正在进行改造设计,攀钢示范工程,鞍钢示范工程,丹东万通焦化有限公司 焦化废水 长春国传能源科技开发有限公司 煤提质废水 伊东集团东方能源有限责任公司 兰碳废水,评价,水专项重要标志性成果 环保部通报表扬,谢 谢！,
