专利名称：：焦化厂剩余氨水物理化学处理工艺的制作方法
技术领域：
：本发明属于水、废水或污水处理
技术领域：
，具体涉及一种焦化厂剩余氨水的处理工艺。本发明的废水处理工艺属于至少含有一个化学处理步骤的废水多级处理技术。
背景技术：
：焦化废水是焦化厂在煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水。其组成复杂，含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等芳香族、杂环及多环有机污染物和氰化物、氟离子、氨氮等有毒有害物质，污染物色度高，较难生化降解。因此焦化废水的处理，一直是国内外废水处理领域的一大难题。其处理难度在于废水的可生化性很差，氰化物、多环芳烃及杂环化合物很难生物降解，另外，高浓度氨氣对微生物细菌的活性有很强的抑制作用，生物脱氮效果不佳。我国现阶段焦化废水的处理方法主要分为物化法、生化法以及物化-生化法等三大类。其中物化法简单易行，在焦化废水的处理中得到了广泛的应用。吸附法处理废水是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质，使废水得到净化，常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土等。吸附法处理废水成本高，吸附剂再生困难，不利于处理高浓度的废水。釆用化学沉淀剂MgCh.6H20和Na2HPO,.12H20(或MgHP04.3H20)处理焦化剩余氨水,沉淀剂与焦化废水中的NH/反应，生成磷酸镁铵(MAP)沉淀，可以取得较好的效果，废水中氨氮的去除率高达99%以上。混凝法是向废水中加入混凝剂并使之水解产生水合配离子及氢氧化物胶体，中和废水中某些物质表面所带的电荷，使这些带电物质发生凝集。混凝法的关键在于混凝剂，目前焦化厂家一般釆用聚合硫酸铁(PFS)，助凝剂为聚丙烯酰胺(P画)。然而，釆用物化法处理焦化废水还存在着C0D和氨氮无法同时处理，处理对象单一，处理成本过高的问题，同时，蒸氨也需要耗用较多的能源。因此，生化法仍是目前大多焦化厂主要的废水处理方法，其中又以活性污泥法(A/0工艺)应用最多。目前A/0处理焦化废水效率较低，无法有效去除焦化废水中的芳烃和含氮杂环化合物，出水COD和氨氮难以同时达标排放，特别是氨氮严重超标。主要原因是好氧反应器进水COD浓度高，以碳源有机物为营养物的异氧菌是优势菌，抑制了硝化菌的生长，而且进水中含有浓度较高的生物抑制性有机物，也抑制了硝化菌的活性，好氧反应器生物硝化作用差，出水氨氮很难达标。此外，生化法处理焦化废水也需要消耗大量的稀释用水，增加了废水处理成本，再加上工程投资大、运行成本高，企业难以承受。
发明内容本发明的目的是提供一种焦化厂剩余氨水的物理化学处理工艺，釆用此工艺能够同时高效脱除焦化厂剩余氨水及焦化废水中的C0D和氨氮。本发明的焦化厂剩余氨水物理化学处理工艺包括以下步骤a、在剩余氨水中加入足量的Ca(0Hh，充分搅拌，使其中的铵盐分解转化为游离氨；b、转化后废水通入蒸氨塔中，以水蒸气对其加热，将游离氨从废水中分离解吸出来；'c、以NaOH将蒸氨后废水的pH值调节至1112，通入曝气池中，加入足量的NaClO，在曝气的同时进行氧化还原反应；d、曝气处理后的废水依次通过过滤池、吸附池和沉淀池，进行过滤、吸附和沉淀的物理处理后排放。本发明的焦化厂剩余氨水处理工艺是一种以化学反应为主，物理处理为辅的方法，因而可对焦化厂剩余氨水或蒸氨后废水进行直接处理，不受剩余氨水中的氨氮、挥发酚、氰化物的影响，并使其达到国家一级排放标准。但焦化厂剩余氨水或焦化废水中的NH3-N除了NH/+0H外，还有相当部分固定铵盐，其中以NHX1为主。为了降低废水处理的运行成本，在以物理化学方法处理剩余氨水之前，最好先对其进行蒸氨预处理。经蒸氨处理后的蒸氨废水中NH厂N的浓度可降低到100~200ppm(视不同地区水质情况而定)。由于要先进行蒸氨预处理，所需处理的剩余氨水中氨氮含量的多少可以不受限制，在实际处理时，可根据待处理水的情况计算需要的最少加药量，将剩余氨水彻底降解到国家一级排放水标准以内。经NaC10氧化还原反应转化产生的NH3气在曝气的过程中会随着空气而大部分溢出，如果不加以治理，则会形成再生污染。对此，本发明将曝气池设计为封闭结构，在曝气池上设置有密封盖，并安装引风装置，曝气过程中产生的冊3气与空气的混合气体通过引风装置引入稀H2S(U容液中，冊3气被吸收，空气则排入大气中。当稀H2S04溶液中的冊3含量达到一定浓度时，则可以送至硫铵工段制取硫酸铵。为保证整个处理工艺的运行可靠性，并减少建设投资，本发明基本上是采用技术成熟的已有设备进行废水处理，如过滤工艺采用升流过滤法，可有效地解决滤层堵塞的问题，并且不需要反洗。如果在本发明的处理工艺设计时考虑增加电解食盐水设施，自产氯气制取氧化剂次氯酸钠，则可以大大降低废水处理的运行成本。本发明的焦化厂剩余氨水物理化学处理工艺能够同时高效脱除剩余氨水及焦化废水中的COD和氨氮，处理效果明显，处理过程中无其他三废产生，处理后的出水完全达到国家一级排放水标准，可用作其他工业用水。本发明的处理工艺使用的装置占地面积小，投资少，除有限的几个水池需露天设置外，其他设备均可在室内设置，操作简单，易控制，运行费用较低。图1是本发明焦化厂剩余氨水物理化学处理工艺的工艺流程图。具体实施例方式焦化厂剩余氨水的具体处理过程如图1所示首先将剩余氨水通入一个搅拌槽中，加入足量的Ca(0H)2,充分搅拌，使其中的铵盐分解，同时废水中的NH,+转化为游离氨。转化后的废水泵入一个除焦油器中，静置除去焦油，进入换热器中，由经蒸氨塔流出的高温蒸氨后废水预加热后，通入蒸氨塔中，以水蒸气加热，将游离氨从废水中分离解吸出来。解吸出的氨气由塔顶引出，经冷凝器冷却后，送硫铵工段制取硫酸铵。蒸氨后废水由塔底流出，进入换热器中与转化后废水交换热量后，进入下段工序。其主要反应为NH3+H20=NH/+OH—2NH4C1+Ca(OH)2=2NH3+CaCl2+2H20经上述工艺处理，蒸氨后废水中的NH厂N可以降低至100200卯m。蒸氨后废水先通入一个搅拌槽中，搅拌下加入NaOH，调制其pH值至1112后，通入曝气池中，同时向曝气池中加入强氧化剂NaClO,并通入空气，在充分曝气的情况下进行氧化还原化学反应。反应后废水再通入下一个搅拌槽中，同样调制其pH值至11~12后，再通入另一个曝气池中，加入NaClO并通入空气，进行二次曝气氧化还原反应。反应后废水可以返回到第一个曝气池中继续循环反应，直至彻底降解，再进入下一工序。曝气池为封闭结构，上方设置有密封盖，并安装引风装置，曝气过程中产生的NH3气与空气的混合气体通过引风装置引入一个稀H2S04溶液池中，冊3气被吸收，空气则排入大气中。当稀H2S04溶液中的冊3含量达到一定浓度时，则可以送至硫铵工段制取硫酸铵。由于NaClO的氧化性不受介质的限制，在碱性条件下，NaC10与NH/可以同时进行水解，而且可以相互促进，一方面可以使NaClO向着HC10方向更好地转化，另一方面NH/更多地转化为NH3。在此过程中，生成的HC10进一步促进氧化还原反应，使氨氮、氰、硫氰、酚充分分解，在曝气的过程中解吸，从废水中去除。主要反应有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随着整个氧化还原反应过程的进行，剩余氨水中的COD也得到了降解。同时，由于酸性物质的产生，碱性废水得到了中和，最终排出水的PH值直接可以达到6左右，基本不用再调节。经曝气处理后的废水依次通过二级过滤池、吸附池和沉淀池，分别进行过滤、吸附和沉淀的物理处理后，清水直接排放或回用。本发明的工艺设计釆用分步降解法，这样的设计既可以保证有充分的化学反应时间，又可以降低废水处理的运行成本，结合曝气、过滤、吸附、沉淀等一系列物理过程，最终使排出废水的各项技术指标均达到国家标准一级排放水标准以上。剩余氨水处理前后的水质指标<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>权利要求1、一种焦化厂剩余氨水物理化学处理工艺，包括以下步骤a、在剩余氨水中加入足量的Ca(OH)2，充分搅拌，使其中的铵盐分解转化为游离氨；b、转化后废水通入蒸氨塔中，以水蒸气对其加热，将游离氨从废水中分离解吸出来；c、以NaOH将蒸氨后废水的pH值调节至11～12，通入曝气池中，加入足量的NaClO，在曝气的同时进行氧化还原反应；d、曝气处理后的废水依次通过过滤池、吸附池和沉淀池，进行过滤、吸附和沉淀的物理处理后排放。2、根据权利要求l所述的焦化厂剩佘氨水物理化学处理工艺，其特征是所述的曝气池为封闭结构，在曝气池上设置有密封盖，并安装引风装置，曝气过程产生的气体通过引风装置通入稀H2S04溶液中，吸收其中的NH3后排放。3、根据权利要求l所述的焦化厂剩余氨水物理化学处理工艺，其特征是所述的过滤釆用升流过滤。4、根据权利要求l所述的焦化厂剩余氨水物理化学处理工艺，其特征是经蒸氨塔处理后的蒸氨废水中NH3-N的浓度为100~200ppm。全文摘要焦化厂剩余氨水物理化学处理工艺，是将剩余氨水经蒸氨预处理后，调节pH值至11～12，通入曝气池中，加入足量的NaClO，在曝气的同时进行氧化还原反应，之后依次通过过滤池、吸附池和沉淀池进行物理处理后排放。本发明的剩余氨水处理工艺能够同时脱除剩余氨水中的COD和氨氮，效果明显，处理过程中无其他三废产生，出水完全达到国家一级排放水标准，可用作其他工业用水。文档编号C02F9/04GK101172729SQ20071013963公开日2008年5月7日申请日期2007年10月26日优先权日2007年10月26日发明者辉何,孙慧芳,郭晋民申请人:郭晋民