[发明专利]一种焦化废水处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种焦化废水处理工艺，包括对焦化废水进行预处理，热解和催化降解以及余热回收的一种焦化废水处理工艺。

背景技术

焦化废水是煤在高温干馏过程、煤气净化和化学产品精制过程中形成的废水，含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物。其成分复杂、色度高、毒性大、性质稳定，是一种难降解的高浓度有机废水。

对于高浓度的有机废水，采用常规的生物或物理化学净化方法处理难以或无法使其达到国家排放标准。目前国内外研究较多的有：湿空气氧化法（WAO）、超临界水氧化法（SCWO）和湿式催化氧化法（CWO）等。WAO和SCWO是在高温高压条件下，一般为250~400℃,18~25Mpa，将废水中的有机物分解为H₂O、CO₂和NO₃^-等无机小分子物质。CWO则是采用专用催化剂降低反应条件，一般为170~300℃，1.0~10Mpa，在保证处理效果的前提下，降低设备耐腐蚀、耐温和耐压的性能要求，从而降低设备制造投资和运行成本。杜鸿章等研制出适合处理焦化厂蒸氨、脱酚前浓焦化污水的湿式氧化催化剂。该催化剂活性高、耐酸、耐腐蚀、稳定性高，适用于工业应用。CWO法降低了反应条件，但设备投资和运行成本依然很高。

公开号为CN 101037254 A公开了“一种焦化废水低成本无害化处理方法”。该处理方法是利用炼铁高温炉渣对焦化废水进行高温燃烧分解，使废水中的有害物质变为无害物质。具体工艺过程是将剩余氨水和焦油分离水等高浓度酚水集合后经高浓度酚水除油槽除去重油和轻油，再经过萃取塔溶剂脱酚后得到废水Ⅰ；将粗苯分离水、精苯分离水和煤气水封水等低浓度酚水集合后经低浓度酚水除油槽除油，得到废水Ⅱ；上述废水Ⅰ和废水Ⅱ进入蒸氨塔后，塔顶的氨气经冷却生成浓氨水后送往脱硫工段补充煤气中的氨源，而塔底蒸氨废水送去高炉泡渣池。所述泡渣池是用来冷却炼钢时产生的高温钢渣的一种渣池。蒸氨废水中的有机物、酚、和氨氮等物质在遇到1400℃的高炉渣时，发生氧化、分解和吸附反应：有机物在高温下被氧化、分解和吸附，生成二氧化碳、水、碳和氢气等物质；酚类燃烧生成二氧化碳和水，部分分解为碳和氢气；氨氮在高温下主要分解为氨气，氨气再进一步分解为氮气和氢气。该方法在将焦化蒸氨废水用于高炉渣池泡渣的同时处理了废水，因而省去了污水处理设施，节约了投资。但该处理方法的缺点在于蒸氨废水在送入泡渣池之前，必须经过除油、脱酚和蒸氨处理，使废水中的COD小于260㎎/l、酚小于50㎎/l、氨氮小于110㎎/l。

目前，我国焦化厂每年都会产生数千万m³含氨和酚的废水。这些厂大都建于20世纪80年代，采用普通生化处理技术来处理焦化废水。该技术对废水中的挥发酚、氰等少数污染物有一定的去除效果，而对氨氮等污染物的降解效果极差，致使出水中的NH₃-N和COD严重超标，对受纳水体造成了很大的污染。此外，生化法对进水污染物的含量有严格要求，废水的pH值、温度、溶解氧含量、有毒物质浓度和进水有机物浓度等多种因素都影响细菌生长和出水水质，因而也对操作管理提出了较高的要求。另一方面，生化法的稀释用水量以及处理设施规模较大，处理时间太长等缺点，也使人们急切寻找合适的替代方法。

发明内容

针对上述处理焦化废水中的不足，本发明提供一种焦化废水处理工艺，该工艺充分利用高温焦炭的热量，对其高温焦炭进行冷却的同时，处理了焦化废水，解决了环境污染，实现了资源的合理配置以及能源的充分有效的用。

本发明的目的是这样实现的：焦化废水处理工艺是先对焦化废水进行预处理，再进行热解和催化降解，后进行余热回收。

所述预处理是焦化废水经过滤器过滤，使悬浮物含量降至70㎎/l以下，再将过滤后的废水由预热器预热至80~95℃；

所述热解是将预处理后的废水在干熄炉中与950~1050℃的高温焦炭接触，蒸发升温并使废水中部分有机物热分解为含H₂、CH₄和CO的气体，部分无机氨分解为含有NH₃的气体；

所述催化降解是热解后800~900℃的混合气体经除尘器除尘后进入降解反应器，在催化剂的作用下将未热解的有机物分解为含有H₂、CH₄和CO的气体，NH₃进一步分解为N₂和H₂；