1.Сточные воды коксования являются типичными токсичными и трудноразлагаемыми органическими сточными водами.Источники сточных вод коксования Сточные воды коксования в основном поступают из нескольких звеньев процесса коксования угля, среди которых наибольшая доля приходится на остаточный аммиак, а затем на сточные воды, образующиеся в результате таких процессов, как очистка угольного газа и рафинирование химических продуктов. в Остаточный аммиак (50%-70%)
В основном он образуется в результате высокотемпературной сухой перегонки угля (коксования) и процесса охлаждения сырого угольного газа и составляет большую часть сточных вод коксования. Она характеризуется высокой концентрацией аммиачного азота и содержит органические вещества, такие как фенолы и цианиды.
2, Коксовые сточные воды: имеют высокую концентрацию, трудно разлагаются, характеризуются большими выбросами.Высокий ХПК, высокий уровень аммонийного азота, высокая токсичностьПрисутствие азота в сточных водах коксохимического производства приводит к избытку источников азота, необходимых для биологической очистки, что затрудняет соблюдение стандартов очистки. Объем сброса сточных вод велик, а расход воды на тонну кокса превышает 2,5 тонны. Сточные воды очень вредны. Полициклические ароматические углеводороды в сточных водах коксохимического производства не только трудно разлагаются, но и обычно являются сильными канцерогенами, которые не только вызывают серьезное загрязнение окружающей среды, но и непосредственно угрожают здоровью человека.
3. Как бороться со сточными водами коксования?
1) Сепарация масла и воздушная флотация
Используя разницу в плотности между нефтью (гудрон, легкое масло) и водой в сточных водах коксования, плавающая нефть (составляющая 60-70%) удаляется через гравитационный маслоотделитель, а затем эмульгированная нефть (размер частиц > 10 мкм) удаляется через флотацию растворенного воздуха (DAF), снижая содержание нефти с 500 мг/л до менее 50 мг/л.
2) Дистилляция и децианирование аммиака
Процесс дистилляции аммиака: сточные воды нагреваются паром до температуры выше 100°C, что позволяет свободному аммиаку (NH₃) и летучему цианистому водороду (HCN) выходить вместе с паром. Скорость удаления аммиачного азота может достигать более 90%, снижая концентрацию аммиачного азота с 3000 мг/л до менее 300 мг/л, уменьшая последующую нагрузку нитрификации.
3) Хлорирование и децианирование в точке разрыва: Для оставшегося цианида (50-100 мг/л) добавьте гипохлорит натрия для окисления и разложения, контролируйте Cl-:CN-=8:1, и после 30 минут реакции концентрация цианида может быть снижена до уровня ниже 0,5 мг/л, снимая ингибирование микроорганизмов.
4) Анаэробное гидролизное окисление
В анаэробной среде (DO < 0,5 мг/л) гидролитические бактерии расщепляют длинноцепочечные органические вещества (такие как полициклические ароматические углеводороды) до короткоцепочечных жирных кислот, тем самым улучшая биоразлагаемость сточных вод (соотношение B/C увеличилось с 0,2 до 0,4).
5) Аноксическая денитрификация и аэробная нитрификация аноксической стадии
Метанол добавляется в качестве источника углерода (C/N=4-6), а денитрифицирующие бактерии восстанавливают нитратный азот (NO₃--N) до газообразного азота, удаляя остаточный аммонийный азот в сточных водах коксования (около 200-300 мг/л после отгонки аммиака). Аэробная стадия: Нитрифицирующие бактерии в высокоактивном иле (MLSS=4000-6000 мг/л) окисляют аммонийный азот до нитрата, а аэробные бактерии разлагают фенолы (скорость удаления>95%). Растворенный кислород (DO=2-4 мг/л) должен строго контролироваться. Слишком низкий уровень приведет к неполной нитрификации, а слишком высокий - к увеличению потребления энергии.
6) Усиление мембраны MBR
В некоторых проектах используются мембранные биореакторы MBR, в которых ультрафильтрационные мембраны (размер пор 0,02 мкм) перехватывают трудноразлагаемые органические вещества и активный ил, увеличивая возраст ила более чем до 30 дней, обеспечивая стабильное присутствие нитрифицирующих бактерий, а скорость удаления аммиачного азота может достигать более 98%.
7)Озон каталитический кислород
Озон (O₃) используется для образования гидроксильных радикалов (・OH) на поверхности катализатора (активированного угля), которые окислительно разлагают трудноразлагаемые органические вещества, такие как хинолин и антрацен.
8) Адсорбция активированным углем
Активированный уголь из скорлупы кокосового ореха (удельная площадь поверхности> 1200м²/г) адсорбирует остаточную цветность и мелкомолекулярные органические вещества в воде. Время контакта с пустым слоем (EBCT) адсорбционной колонны установлено на 20 минут, что позволяет сделать цветность стоков <50 раз и ХПК <50 мг/л, что соответствует требованиям для повторного использования в качестве оборотной охлаждающей воды.
9) Фильтр глубокой очистки с денитрификацией
Для решения проблемы избыточного общего азота (все еще 20-30 мг/л после биохимической обработки) в качестве источника углерода добавляется ацетат натрия, а денитрифицирующие бактерии в фильтре используются для дальнейшего удаления нитратного азота, так что общий азот составляет ≤15 мг/л, что соответствует стандарту выбросов класса А.
10) Обработка избыточного ила
Фенол- и цианидсодержащий шлам, образующийся в биохимической системе, концентрируется и обезвоживается (содержание воды <80%), а затем направляется в собственную печь для сжигания (температура ≥1000℃) для полного разложения токсичных веществ. Остатки сжигания утилизируются в соответствии с правилами утилизации опасных отходов (HW08).
11) Сбор отработанного газа
Аммиак и сероводород, образующиеся на стадии предварительной очистки, поглощаются щелочной промывочной башней (раствор NaOH), а затем адсорбируются активированным углем, чтобы обеспечить содержание NH₃≤1 мг/м³ и H₂S≤0,03 мг/м³ в отходящих газах, что соответствует нормам выброса загрязняющих веществ.
4. Процесс очистки сточных вод коксования
Процесс очистки сточных вод от коксования обычно состоит из предварительной обработки, биологической обработки, коагуляционной обработки и обработки осадка. Если требуется глубокая очистка, она также может включать обработку активированным углем. Другие методы глубокой очистки сточных вод включают денитрификацию сточных вод и каталитическое мокрое окисление сточных вод.
1) Предварительная обработка
Сточные воды проходят через регулирующий резервуар, резервуар предварительной аэрации, резервуар для удаления флотационного масла и резервуар разбавления для достижения равномерного и стабильного качества воды, а содержание цианидов и масла снижается, чтобы соответствовать требованиям биохимического устройства по впуску воды.
2) Биохимическое лечение
Вредные вещества, содержащиеся в сточных водах, разлагаются в результате биохимических преобразований микроорганизмов. Сточные воды аэрируются и выдерживаются в аэротенке около 24 часов. Как правило, существует два типа аэрации: механическая поверхностная и принудительная. После аэрации сточные воды осветляются в отстойнике ила, а затем поступают в устройство коагуляции.
3) Коагуляционная терапия
Сточные воды очищаются путем комплексного удаления цианидов, коагуляции и отстаивания. Комплексное удаление цианидов заключается в регулировке значения pH и добавлении солей железа, благодаря чему цианиды в сточных водах осаждаются в ферроцианид и ферроцианид железа, а затем удаляются; коагуляция и осаждение заключаются в добавлении коагулянтов в щелочных условиях, а также в дальнейшем удалении загрязняющих веществ и снижении значений ХПК в процессе коагуляции и адсорбции флокуляции.
4) Обработка активированным углем
В процессе глубокой очистки активированный уголь, обладающий свойствами пористости и огромной площадью поверхности, дополнительно удаляет загрязняющие вещества путем физической и химической адсорбции. Он состоит из фильтрации сточных вод, адсорбции активированного угля и регенерации отработанного угля.
5) Обработка осадка
Остаточный осадок, полученный в результате биохимической обработки, и осадок, полученный в результате коагуляционной обработки, концентрируются для снижения содержания воды в осадке с 99-99,5% до примерно 98,5%. После обезвоживания на машине для обезвоживания осадка он превращается в грязевой кек с содержанием воды около 80%. В шламе содержится большое количество загрязняющих веществ, среди которых бензо(а)пирен составляет около 87 мг/кг. Чтобы избежать вторичного загрязнения осадка, шлам направляется в устройство подготовки и добавления угля и смешивается с углем для коксования. В качестве оборудования для обезвоживания осадка обычно используются ленточный фильтр-пресс, вакуумный фильтр и пластинчато-рамный фильтр-пресс.
5.Меры предосторожности при коксовании сточных вод
1）, Контроль качества и количества поступающей водыСогласно исходным статистическим данным о качестве и количестве воды основных источников сточных вод коксования и положениям проектного плана, качество и количество сточных вод, поступающих в систему очистки сточных вод, должно соответствовать проектным требованиям.
2）, Предварительная очистка сточных водДля того чтобы снизить последующую нагрузку биохимической очистки, ослабить воздействие токсичных веществ, стабилизировать последующий эффект биохимической очистки и облегчить эксплуатацию и управление, сточные воды перед поступлением в систему должны пройти предварительную очистку.
2.1） Контроль содержания ХПК в поступающей воде
Если ХПК поступающего стока будет слишком сильно колебаться, это окажет большое влияние на работу системы. Поэтому в соответствии с проектными требованиями необходимо строго контролировать ХПК поступающей воды в пределах проектных требований.
2.2) Контроль температуры воды на входе. Сточные воды конечного охлаждения, сточные воды аммиачного пара и сточные воды аммиачного пара коксовых печей 5# и 6# со старой территории завода имеют очень высокую температуру воды и должны быть охлаждены до температуры ниже 38°C с помощью пластинчатого конденсатора и распылительного охладителя перед сбросом в регулирующий резервуар.
2.3) Контроль содержания нефти в поступающей воде. Сточные воды газового конденсата и мутные воды из различных чистых и мутных отводов перед сбросом в уравнительный резервуар проходят гравитационную сепарацию нефти и флотационное удаление нефти (содержание нефти менее 30 мг/л), чтобы содержание нефти было ниже концентрации, влияющей на нормальный рост микроорганизмов.
2.4) Снижение содержания аммиачного азота: Частично испаренные аммиачные сточные воды сначала проходят через стационарное устройство разложения аммиака для снижения концентрации аммиачного азота с 800 мг/л до 250 мг/л перед сбросом в уравнительный резервуар.
