中国水务行业观察者!

 当前位置: 首页 > 工业水处理 > 文章
全膜法在焦化废水回用的应用
更新时间:2017-02-20 来源:《工业水处理》 作者:穆明明,左青

摘要:焦化行业由于具有耗水量大、污染物成分复杂、环境污染严重等特点,严重影响着社会环境及地区发展。随着《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)的实施,对焦化废水的深度处理成为各企业亟待解决的难题。着重介绍了全膜法在焦化废水深度处理中的应用情况,一年来的运行效果表明该方法对经生化处理后的焦化废水进行再回收利用有着良好的应用效果。

焦化废水是在煤高温干馏、煤制焦炭、煤气净化、化工产品精制与回收过程中产生的高浓度、难降解、有毒的工业废水〔1〕。其成分主要取决于原煤性质、碳化温度、生产工艺、煤气净化工艺、焦化产品回收工序和方法等因素〔2〕。

焦化废水危害巨大,含有酚类化合物、含氮、硫、氧的杂环化合物、多环芳香族化合物、脂肪族化合物等有机污染物〔3〕。多环芳烃和杂环化合物难以降解,而且还是强致癌有机物。酚类化合物属原型质毒物,不仅危害农作物生长,影响动物繁殖,还严重威胁人类健康。氨氮是水体中的营养素,是水体中的主要耗氧污染物,可导致水富营养化现象产生〔4〕。

目前国内对焦化废水主要采用活性污泥法和混凝沉淀法联合处理,在处理设施运行良好的情况下出水COD 一般达到100~150 mg/L,氨氮达到5~15mg/L, 均能达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)二级排放标准。但随着新的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)实施,炼焦化学污水直接排放标准将于2015 年进一步提高至COD80 mg/L、氨氮10 mg/L,原有生化处理方式已经不能满足新标准的要求。另一方面,行业内普遍推广干熄焦工艺使得原来用于熄焦的焦化废水无处消纳。综合多方因素, 众多焦化企业迫切需要一种可以实现焦化废水深度处理并回用的成熟技术。

笔者以某焦化企业全膜法处理焦化废水及回用的实际工程为平台, 探讨了全膜法对焦化废水的深度处理及回用,旨在为该技术的推广提供技术支持。

1 废水水质、水量及处理要求

该焦化企业位于河北唐山工业园区, 年产焦炭180 万t, 该厂原有A2/O 活性污泥法处理系统处理该厂焦化废水及生活污水, 外排水量约70 m3/h,综合考虑后确定深度处理及回用工程设计水量为100m3/h。设计出水水质执行《工业循环冷却水处理设计规范》(GB 50050—2007)规定的工业循环冷却水水质标准,设计进、出水水质如表1 所示。

2 废水深度处理及回用工艺方案

2.1 工艺流程的确定

目前对于焦化废水的深度处理工艺主要有生化法、物理吸附法、化学絮凝法、高级氧化法、膜分离法等组合工艺〔5〕,从实验结果及工程实践来看各有利弊。笔者根据进水水质及出水水质要求,确定该废水主要特征为COD、硬度、含盐量比较高,所以处理该废水适合采用膜分离法处理工艺。由于纳滤技术在去除水中二价盐和硬度方面有较大优势,因此采用超滤+纳滤+反渗透为核心的全膜法处理工艺。

2.2 工艺流程介绍

工艺流程如图1 所示。

生化系统出水进入深度处理系统调节池,调节水质和水量后经泵提升进入砂滤设备去除悬浮物,产水进入砂滤产水池。砂滤产水提升后经过自清洗过滤器进入超滤设备去除胶体等污染物,超滤产水进入超滤产水池。在超滤产水提升的同时投加还原剂、阻垢剂、非氧化性杀菌剂,经过高压泵增压进入纳滤系统去除硬度、二价盐离子等污染物,纳滤产水进入纳滤产水池。在纳滤产水提升的同时投加阻垢剂、非氧化杀菌剂,经高压泵增压后进入反渗透系统进一步去除离子等污染物,反渗透产水进入回用水池待用。砂滤、超滤反洗水经反洗水池调节后进入生化系统混凝反应池,在系统内循环处理。为提高系统回收率,对反渗透浓水进行二次过滤,进一步减少系统外排水量。

3 主要系统及设计参数

3.1 砂滤系统

采用连续清洗砂滤装置主要是为了去除悬浮物,该装置利用砂滤产水及压缩空气混合作用,实现不停机连续洗砂的目的。通过控制调节洗砂水量和压缩空气进气量实现较好的洗砂效果。该砂滤器2用1 备,单台产水量70 m3/h,直径3 000 mm,石英砂粒径选用1.0~2.0 mm。产水自流进入砂滤产水池,洗砂水进入超滤反洗水池。

3.2 超滤系统

为防止砂滤装置跑砂影响后续系统,设置自清洗过滤器保护膜装置。该过滤器采用定时或者定压差的方式对滤网进行清洗。滤网采用全不锈钢材质,过滤精度为50 μm。为实现连续产水,超滤装置共设置3 台,2 用1 备。单台产水量50 m3/h。膜元件采用日本旭化成公司的UNA-620A 共84 支, 膜通量为36 L/(m2·h),产水周期设定为30 min,产水周期内实现气水联合反洗、正冲等工序。产水进入超滤产水池,浓水进入砂滤产水池进行循环。膜表面污染物通过反洗水及化学清洗进入反洗水收集池,该池污水通过生化二次沉淀形成污泥外排系统。

3.3 纳滤系统

为实现连续产水纳滤装置共设置3 台,2 用1备,单台产水量43 m3/h。膜元件采用美国GE公司DK8040F 共计234 支,膜通量为16.9 L/(m2·h)。每台纳滤装置前设置保安过滤器1 台,用以保护膜元件,滤芯采用大通量折叠滤芯,过滤精度5 μm。为提高回收率,纳滤装置采用一级四段排列,段间设有增压泵补充压力损耗,各段均设有压力检测和流量检测仪表实现全过程监控。纳滤产水进入纳滤产水池,浓水进入纳滤浓水池供厂内熄焦、备煤、抑尘等。

版权、出处:《工业水处理》

水星会员 MORE > 
  • 永高股份有限公司

    永高股份有限公司创建于1993年,中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会永高股份有限公司创建于1993年,中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会理事长单位,是国内塑料管道行业为数不多的上市公司之一,股票代码:002641。公司建有国家级博士后科研工作站、国家级企业技术中心、国家火炬计划重点高新技术企业、省级重点企业研究院、省级技能大师工作室、市级创新团队等创新平台。公司秉承“质量第一,用户至上,诚信为本”的经营方针和“诚信、务实、高效、共赢”的经营理念。“公元”牌塑料管道、“ERA公元”商标获多项国家级、省级殊荣。目前,公司的产销量居全国塑料管道行业第二,出口居行业第一。
  • 江苏源清管业有限公司

    江苏源清管业有限公司是由淮安市国资委下属的淮安水利控股集团投资控股的国有企业。公司专门生产薄壁不锈钢承插式氩弧焊和双卡压式两种连接方式的管材、管件、不锈钢阀门等水暖配件。公司占地70亩,生产车间约20000平方,年产能30000吨。 公司自成立以来一直致力于不锈钢给排水管道的研发,生产,销售,安装及售后服务,且秉承“品质不锈,诚信为钢”的经营理念,产品广泛用于建筑给水、燃气、排水、直饮水、气体、消防、暖通、太阳能等工程。坚持“成己为人,成人达己”的经营理念,遵循“诚信经营、优质服务、团结进取、求实创新”的经营方针,以市场为导向,以经济效益为中心,努力提高经营管理水平,促进公司持续健康发展,切实保障客户、公司和员工的利益。
  • 深圳市昆特科技有限公司

    昆特科技是一家专注于自然风险服务的国家高新技术企业,总公司位于深圳南山区并配置有数据采集研究院(软件研发中心设立于成都高新区)具备独立自主的数据采集与遥感应用能力,拥有发明专利6项、软件著作权81项以及其他各类行业资质与硬件专利近百项,案例遍布于全国23个省市直辖市约1150个县/区,沉淀案例近万个。昆特科技致力于以“水、大气、土壤”为主要致灾因素的自然灾害、商业气象、生态环境、公共安全研究已14年历史。