申请日2016.04.13
公开(公告)日2016.06.15
IPC分类号B01D53/79; B01D53/56
摘要
一种资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法，包括以下步骤：(1)将焦化废水置于搅拌罐或池内，温度调整至10～35℃，调整PH值至7～11，在搅拌下加入相当于焦化废水质量0.1～5%的表面活性剂，得溶液A;(2)按质量百分比为溶液A??40～90%、NOx还原剂?10～49.9%、脱硝促进剂?0.1～10%的比例配料，在搅拌下将NOx还原剂、脱销促进剂加入溶液A中制成均匀的液体，即制得氨-碳氢脱硝剂。本发明能化解焦化厂极为复杂的传统的环保处理难题，确保环保达标，为焦化厂“污水分流利用、焦化污水零排放”创造技术条件。
权利要求书
1.一种资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)焦化废水改性：将焦化废水置于搅拌罐或池内，温度调整至10～35℃，调整PH值至7～11，在搅拌下加入相当于焦化废水质量0.1～5%的表面活性剂，得溶液A;
调整PH值时，采用市售的有机酸或碱;
所述表面活性剂为市售的阴离子型和/或阳离子型和/或非离子型和/或两性离子型表面活性剂;
(2)制取氨-碳氢脱硝剂：以步骤(1)所得的溶液A作为主要原料与NOx还原剂、脱硝促进剂一起配料，按质量百分比为溶液A40～90%、NOx还原剂10～49.9%、脱硝促进剂0.1～10%的比例配料，在搅拌下将NOx还原剂、脱销促进剂加入溶液A中制成均匀的液体，即制得氨-碳氢脱硝剂;
所述NOx还原剂指可在600～1200℃温度范围内实现脱硝反应的含氨基和/或含醛基和/或含酚羟基和/或含羟基的化合物和/或含C=C双键的化合物中的至少一种;
所述脱硝促进剂指能产生离子氢、氢的物质和/或有脱硝催化作用的物质。
2.根据权利要求1所述的资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法，其特征在于，步骤(1)中，调整PH值至7.5～9。
3.根据权利要求1或2所述的资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法，其特征在于，步骤(1)中，调整PH值时，采用乙酸、枸椽酸、酒石酸、水杨酸、环烷酸、腐殖酸、磺酸、琥珀酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、N-甲基单乙醇胺中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述表面活性剂为氨基磺酸盐、聚羧酸盐、三聚氰胺磺酸盐、萘磺酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法，其特征在于，步骤(2)中，物料质量百分比为溶液A55～85%、还原剂15～40%、促进剂1～4%。
6.根据权利要求1或2所述的资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氨基为-NH2、-NH-、、NH4+、NH3中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述NOx还原剂为聚合醇胺、甲基二乙醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺、二甲胺、苯胺、羟乙基乙二胺、乙二胺、酪胺酸、氨、尿素、碳酸铵、碳酸氢氨、乙酸氨、乙醛、丙醛、葡萄糖、苯酚、丙醇、异丙醇、C6～12烯烃中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述脱硝促进剂为市售的水合肼、硫酸肼、盐酸肼、硝酸肼、碳酰肼、乙酰肼、二甲酰肼、二氢双(2-甲氧基乙氧基)铝酸钠、偏钒酸铵、铬酸铵中的至少一种。
9.根据权利要求1或2所述的资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法，其特征在于，所述的焦化废水为焦化工艺废水，包括未经预处理的原水、经预处理或经二级处理或经三级深度处理的含氨氮的废水、含氨氮的纳滤浓盐废水。
10.根据权利要求1或2所述的资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法，其特征在于，所述焦化废水为未经蒸氨处理和/或未经脱酚的焦化废水原水。
说明书
一种资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法
技术领域
本发明涉及环保利废领域，尤其涉及一种资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法。
背景技术
焦化废水是焦化厂以煤为原料生产焦炭、副产化工产品和煤气过程中产生的废水，是在与组分复杂的焦油煤气等干馏产物的接触过程中形成的。焦化废水的水量、水质因焦化生产的规模、采用的煤气净化工艺以及对化工产品加工的深度不一而有所不同。客观上，焦化废水可以简单地分为除尘污水和焦化工艺废水两大类。
第一大类是原煤加工、装炉过程中的除尘洗涤水和焦产品加工过程中的除尘洗涤水，这一大类废水主要含有高浓度悬浮固体(煤屑、焦炭颗粒物)，一般经澄清处理后可以循环回用。
第二大类是焦化生产工艺过程中的原生的生产废水、蒸汽冷凝水等，焦化工艺废水来源主要为五大组分，总称为原水。第一大组分为焦炉的集气管道喷氨使“煤气初冷”实现焦油氨水分离过程中形成的大量氨水,除大部分用作循环氨水外,多余部分外排,外排部分称剩余氨水。剩余氨水中含有煤焦油、酚、氨、氰化氢和硫化氢等有害杂质以及少量含锗化合物,它是焦化工业污水的主要来源。剩余氨水总量随入炉煤水份及煤质波动，一般为装炉煤的10～15%。第二大组份为“煤气终冷”的终冷污水。第三大组分为粗苯加工的粗苯分离水。第四大组份为煤气管道的水封水。第五大组份主要为焦油精制、古马隆生产、酚盐精制等产生的污水及设备清洗水。其它的生产工艺过程中的设备冷却水及冷却塔排放水等清水易于循环回用。
焦化生产工艺过程中产生的原水成分非常复杂，除含有氨、氰、硫氰根等无机污染物外，还含有酚、油类、长链烷烃、环烷烃、卤代烷烃、帖烯、萘、苯、联苯、三联苯、吡啶、喹啉、吲哚、呋喃、哌嗪、吖啶、咪唑、蒽等杂环及多环芳香族化合物，难以生物降解，如砒啶、咔唑、联苯、三联苯等是持久性难降解有机物，其中的杂环及多环芳香族化合物(PAHs)有机物是致癌物质，其中的酚、长链烷烃、环烷烃、卤代烷烃、萘、苯、联苯、吡啶、喹啉、吲哚、呋喃、哌嗪、吖啶、咪唑等均属环境内分泌干扰物或环境荷尔蒙物质，且原水中的F-、Cl-、SO42-浓度一般很高，即使达标排放的出水仍然构成对环境的危害。这些炼焦化学工业中具有代表性及显著特点的有毒有害的废水一起又称为酚氰废水，不能有效的净化处理时，对生态环境危害甚大。
为此，国内外众多科技工作者对焦化废水的处理技术进行了长期的研究和实践，主要的技术方法大致可分为如下五类：
第一类为物理方法，主要是利用物理作用分离废水中呈悬浮态的污染物，在其处理过程中不改变污染物的化学性质。主要有吹脱法、吸附法、萃取法等。其中吹脱法经济且操作简便，容易控制，NH3-N去除率较高，除氮效果较稳定，但它只能处理氨氮，且氨吹脱于大气可造成空气污染。因而，物理法大多处理难度大或成本高，对焦化废水而言实用价值较小。
第二类是化学法，化学法是利用化学反应的作用，去除污染物或改变污染物的性质。如化学沉淀法处理NH3-N的方法。焦化废水经化学沉淀后，NH3-N的残留浓度还是比较高的，因此，一般将此法置于生物法处理之前。其他方法，如折点加氯法、离子交换法等因处理提钒废水的成本高而较少采用。
第三类是生化法，生化法是利用微生物的氧化、分解、吸附作用处理废水中的有机污染物，包括活性污泥法、生物膜法、生物流化床技术、固定化生物处理技术及生物脱氮技术等，对生化条件的预处理要求高，一般预处理后还需加2～5倍的工艺稀释水降低污染物浓度才能进行生化处理。
第四类是物理化学法，物化法主要有吸附法和氧化法，主要用于焦化废水的预处理和生化处理后的深度处理。
第五类是组合技术，即各类物理、化学、生化、物化法的组合方法。
大多数焦化厂主要综合采取预处理后的生化法和物化法处理焦化废水。
目前，焦化废水的处理方法按处理程度可分为一级、二级和三级处理。
其一级处理可称为初级处理或预处理，是通过沉淀、萃取、氧化还原等方法去除废水中的悬浮物，回收较为有价值的物质。一级处理常用工序包括：
(1)脱酚回收酚盐
焦化废水中的酚主要来自剩余氨水，目前多数的焦化厂采用萃取脱酚工艺进行焦化含酚废水预处理，该方法脱酚的效率可高达95%～97%，而且可以回收酚钠盐，有较好的经济效益。
(2)蒸氨
氨水蒸馏是为了将氨水中的氨吹出，减轻后续废水处理中脱氮的压力，同时还可以利用吹脱出的氨气替代氨水进行煤气脱硫。
采用蒸氨法回收剩余氨水中的液氨或硫酸铵。含氨废水先经预热分解溶于其中的碳酸根去除CO2等酸性气体后，从塔顶进入蒸氨塔，加碱，直接从塔底吹入125℃～150℃的蒸汽将废水中的氨蒸出。含氨蒸汽由冷凝器吸收或以硫酸吸收，以回收其中的浓氨水或硫铵。
(3)脱氰回收黄血盐
其处理方法是将终冷污水、剩余氨水等送至脱氰装置，吹脱的氰借催化剂铁刨花和碱反应，生成亚铁氰化钠(又称黄血盐钠)，再予回收。或在煤气终冷前设置脱硫脱氰工序，采用HPF湿式氧化法焦炉煤气脱硫脱氰技术，即用以氨为碱源、以对苯二酚、酞箐钴磺酸铵(PDS)、硫酸亚铁为复合催化剂的湿式液相催化氧化脱硫脱氰工艺。
一级处理或预处理可采用的改进方法为：从蒸氨塔来的焦化废水进入废水调节池，调整PH条件，送入CSN高效浓缩器，通过投加药剂(MgCl2、聚丙烯酰胺、十二水合磷酸氢二钠等)，药剂与部分氨氮形成络合物沉淀、与部分硫化物、氰根离子络合物沉淀达到去除部分氮氨、硫化物、氰根，送入AOP高效分离器处理，出水再入SCOD反应器内调PH、加亚铁盐、供臭氧氧化为醛、羧酸类小分子化合物。即对蒸氨废水经CSN高效浓缩器、AOP高效分离器、SCOD反应器三级预处理，然后再入二级处理与AAO工艺联合对焦化废水进行处理。
其二级处理是在一级预处理的基础上对废水进一步处理。二级处理时多采用生物处理法，常用工序为：
(1)调节池——废水在生物处理前进行水质、水量调节。
(2)隔油池——大多采用平流式隔油和气浮除油组合的方法进一步除油。
(3)A/A/O生物处理法，常用的生化法工序包括：(a)厌氧水解酸化反应器，如采用投加填料的生物膜法，再辅以轻度搅拌，可提高微生物浓度及活性。(b)缺氧反应器：进行厌氧微生物的反硝化过程。(c)好氧反应器：采用生物膜法或活性污泥法。
(4)二沉池——用来分离上级好氧池出来的泥水混合物，分离出来的活性污泥作为回流污泥返回好氧池，剩余部分作为生化过程中产生的剩余污泥送至污泥处理系统。
其三级处理也称深度处理。
焦化废水的出水在二级处理后一般难以达标，或者能达到排放标准而想将其回用以节约用水，则应进行三级处理。
目前可采用的三级处理方法有絮凝沉淀过滤法、吸附法(常用的吸附剂有粉煤灰、熄焦粉、煤粉、活性炭、树脂等，或混凝沉淀+活性炭吸附工艺)和高级氧化技术如Fenton氧化法、臭氧氧化、电化学(催化)氧化技术、光催化氧化法、超临界水氧化技术等及反渗透技术、折点加氯法、微波-超滤-纳滤双膜或三膜工艺、固定床离子交换树脂吸附法深度处理工艺、流化床磁性树脂吸附法深度处理工艺等，但大部分都处于实验阶段，较为可行的工艺有活性碳吸附法、炭生物膜法、混凝沉淀法和氧化塘法。
国内焦化厂的废水处理系统现主要采用一级处理和二级处理，采用三级处理的不太多。其一级处理是指从高浓度污水中回收利用污染物，其工艺包括氨水脱酚、氨气蒸馏、终冷水脱氰等。其二级处理主要指酚氰污水无害化处理，以活性污泥法为主，还包括强化生物处理技术如生物铁等。其三级深度处理指在生化处理后的水仍不能达到排放标准时或者要求污水回用时所采用的再次深度净化，其主要工艺有氧化塘法，化学混凝沉淀、过滤法，活性炭吸附法等。
当前，焦化废水处理的主要途径有稀释生化法、化学药剂处理法和直接用于湿法熄焦等。
其稀释生化法由于焦化废水本身含盐分较高、有毒物浓度高，为满足生化条件必须消耗大量的稀释用工艺水，一般需配加2～6倍的工艺稀释水进一步大幅度降低经预处理后的废水污染物浓度才能满足生化条件，即必须以稀释的方法大幅增加数倍的污水量，另一方面，因含有大量的生物毒性及很难降解的有机化合物，处理效果差而实际上难以稳定达标。
化学药剂法通过添加大量的化学药剂去除废水中的悬浮杂质和有机污染物，效果不太稳定且成本高，也增加了后续脱盐的难度，还引入了二次污染。
焦化废水直接用于熄焦客观上仅仅是污染物的转移，且熄焦用水量远低于焦化废水量。
虽然焦化废水经复杂的一级和二级及三级处理后废水有害污染物的排放浓度可以达到排放标准，但由于焦化生产工艺过程中产生的原水成分非常复杂，其中的砒啶、咔唑、联苯、三联苯等是持久性难降解有机物，且是致癌物质和环境内分泌干扰物，加之原水中的F-、Cl-、SO42-浓度高，事实上即使达标排放的出水仍然构成对环境的危害。
为解决达标排放的污染问题或降低焦化废水处理投资或成本，有科技工作者采取了焦化废水焚烧处理法，即将经过物化隔油、气浮除油、初沉淀、生化处理等复杂流程预处理的焦化废水置于焚烧炉内，以焦炉煤气作为燃料对其进行焚烧，但该方法需消耗大量的焦炉煤气，且产生了新的二次污染。中国专利CN1020875A也提供了一种含二氧化硫烟气与含氰废水的综合治理方法，即在催化剂及适宜的PH值下，将废水于逆流接触反应的填料反应塔内与烟气中的SO2反应实现脱硫。该方法仍存在能耗较高的问题，并伴有较大的二次污染。
中国专利CN1082494C提供了一种烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法，将废水雾化喷入反应塔内，与烟道气雾化接触反应脱除烟气中的SO2。该方法客观上存在脱硫废渣需处理的问题，且有严重的二次污染。中国专利CN103172133A提供了一种焦化废水处理方法及系统，采取直接加热焦化废水浓缩为有机物，浓缩有机物返回与煤混合制焦。该方法除过度耗能外，客观上为污染物转移，二次污染严重。中国专利CN10469632A提供了一种焦化废水零排放处理工艺，将经过预处理、生化处理后的焦化废水依次进行活性炭吸附—软化结晶—超滤膜过滤—反渗透膜过滤—加热真空喷雾蒸发。该方法在传统的一级二级三级处理上又增加了长长的工艺流程、投资大、能耗很高，还需加药剂，且仍存在二次污染。
显然，上述技术虽涉及到焦化废水的高效处理问题，但，一方面焦化废水的治理工艺流程长、投资大、能耗高、成本高，对环境仍存在二次污染，且还须考虑剩余污泥和/或浓缩液的安全处理、处置问题。另一方面，除较高价值的酚盐、苯等产品回收外，其焦化废水的处理着重于污染物的降解上或污染物的转移上，且大量的能耗和成本消耗在分解以碳氢元素为主的有机物的降解或氧化分解上，或者说是大量的能耗和成本消耗在分解以碳氢氮硫为主的复杂有机物上，而忽视了焦化废水中以碳氢元素为主的有机物资源或以碳氢氮硫为主的复杂有机物及无机盐资源的再利用，不符合绿色、低碳、循环经济发展理念。
而另一方面，中国是能源消耗大国，且当前消耗的主要是化石能源，每年工业窑炉数十亿吨化石能源的燃烧需要实施环保脱硝，众所周知的是，工业窑炉燃烧于600～1200℃温度范围内脱硝效果为氢>碳氢化合物(如甲烷、乙烷等)>氨、尿素，但目前工业窑炉燃烧于600～1200℃温度范围的脱硝采用的脱硝原料正是可工业化规模生产且便于运输的氨水或尿素。以干法旋窑水泥生产线的脱硝为例，一条2500t/d的熟料生产线毎天脱硝用氨水(浓度20～24%)量一般为15～20吨/天，而当前全国的水泥实际的设计产能为35亿吨/年。显然，采用氨或尿素进行环保脱硝一方面与农业争肥，另一方面因氨、尿的生产能耗高、污染大而间接增加了耗能和环境污染。
鉴于此，迫切需要一种全新的技术思路和方法来解决好焦化废水的无害化、资源化处置问题及工业窑炉的环保脱硝用原料问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种简便、成本较低的资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法。
本发明为解决焦化废水环保处理的技术难题，提供一种可简便的、低成本的资源化利用焦化废水中的所有组份，以焦化废水为主要原料制取氨-碳氢脱硝剂，即直接以焦化废水中的氨氮和碳氢化合物作为可用的脱硝原料，以焦化废水中的水分作为氨-碳氢脱硝剂的有效成份兼安全性溶剂，以焦化废水中的金属离子及硫氯氟磷等在干法旋窑水泥生产应用过程中转化为水泥熟料生产的矿化助烧剂，并能消除焦化废水对环境的污染、化害为利的方法。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是，一种资源化利用焦化废水制氨-碳氢脱硝剂的方法，直接以焦化工艺废水为主要原料制取氨-碳氢脱硝剂(简称脱硝剂)，主要包括以下步骤：
(1)焦化废水改性：将焦化废水置于搅拌罐或池内，温度调整至10～35℃，调整PH值至7～11(优选7.5～9)，在搅拌下加入相当于焦化废水质量0.1～5%的表面活性剂，得溶液A;
调整PH值时，采用市售的有机酸或碱，视焦化废水的具体情况优选乙酸、枸椽酸、酒石酸、水杨酸、环烷酸、腐殖酸、磺酸、琥珀酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、N-甲基单乙醇胺等中的至少一种，有机酸或碱的用量以水溶液的PH值调整至7～11(优选7.5～9)为准;
所述表面活性剂为市售的阴离子型和/或阳离子型和/或非离子型和/或两性离子型表面活性剂，优选低泡型的表面活性剂，如氨基磺酸盐、聚羧酸盐、三聚氰胺磺酸盐、萘磺酸盐等中的至少一种。
(2)制取氨-碳氢脱硝剂：以步骤(1)所得的溶液A作为主要原料与NOx还原剂、脱硝促进剂一起配料，按质量百分比为溶液A40～90%、NOx还原剂10～49.9%、脱硝促进剂0.1～10%的比例配料，(优选质量百分比配比为溶液A55～85%、还原剂15～40%、促进剂1～4%的比例配料)，在搅拌下将NOx还原剂、脱销促进剂加入溶液A中制成均匀的液体，即制得氨-碳氢脱硝剂。
所述NOx还原剂指可在600～1200℃温度范围内实现脱硝反应的含氨基(-NH2、-NH-、、NH4+、NH3)和/或含醛基和/或含酚羟基和/或含羟基的化合物和/或含C=C双键的化合物中的至少一种，优选聚合醇胺、甲基二乙醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺、二甲胺、苯胺、羟乙基乙二胺、乙二胺、酪胺酸、氨、尿素、碳酸铵、碳酸氢氨、乙酸氨、乙醛、丙醛、葡萄糖、苯酚、丙醇、异丙醇、C6～12烯烃等中的至少一种。
所述脱硝促进剂指能产生离子氢、氢的物质和/或有脱硝催化作用的物质，优选市售的水合肼、硫酸肼、盐酸肼、硝酸肼、碳酰肼、乙酰肼、二甲酰肼、二氢双(2-甲氧基乙氧基)铝酸钠、偏钒酸铵、铬酸铵等中的至少一种。
进一步，所述的焦化废水为焦化工艺废水，包括未经预处理的原水、经预处理或经二级处理或经三级深度处理的含氨氮的废水、含氨氮的纳滤浓盐废水，优选未经蒸氨处理和/或未经脱酚的焦化废水原水。
进一步，上述的焦化废水、有机酸或碱、表面活性剂、NOx还原剂、脱销促进剂各原料成份的选用需考虑彼此的拮抗性和协同性。
本发明的技术原理：
1)针对煤焦化生产工艺过程中产生的原水中的所有各种污染物包括氨、氰、硫化物、氰盐、硫氰酸盐、氟、氯、磷等无机污染物，和酚、煤焦油、长链烷烃、环烷烃、卤代烷烃、帖烯、萘、苯、联苯、三联苯、吡啶、喹啉、吲哚、呋喃、哌嗪、吖啶、咪唑、蒽等杂环及多环芳香族化合物等有机污染物，及少量的锰、铬、铜、铁、锌、砷、铅、镉、锗化合物等重金属，均来自于煤的热裂解及裂解聚合，即是高分子有机物-煤的高温热裂解脱氢、氮、氧、硫、磷等基团所产生的低分子量化合物和聚合物，这些复杂的难降解的有毒有害物，客观上仅相当于燃煤的挥发份易燃物，而将含复杂有毒有害物的焦化废水作为一种原料应用于燃煤的高温工业窑炉内。
2)针对焦化废水原水或废水处理循环利用产生的高浓盐废水的物理化学性质特征，依焦化废水中的各材料成分特点，视为如下三大组份：
第一大组份为氨(NH3·H2O、-NH2、-NH-、NH4+、-CN-类化合物)氮和碳氢化合物(含-OH的酚羟基、含-CHO醛基、含-OH羟基、含C=C双键和-CH-的碳氢化合物包括酚、煤焦油、长链烷烃、环烷烃、卤代烷烃、帖烯、萘、苯、联苯、三联苯、吡啶、喹啉、吲哚、呋喃、哌嗪、吖啶、咪唑、蒽等杂环及多环芳香族化合物)，客观上是可用作工业窑炉在650～1200℃温度范围内实现脱硝反应的脱硝组份，尤其是在燃煤窑炉的强碱性气氛条件下，如干法旋窑水泥生产系统的分解炉内，既可高效脱硝，又可完全燃尽而不会有残留物，其原因，一则分解炉内温度达900℃(边缘)～1200℃(中心)，且停留时间长一段达7秒以上，二则这些复杂的多环杂环芳香族碳氢化合物及煤焦油等相对于工业燃煤来说不过是挥发份易燃物。从而彻底消除氨氮及所有有机物的污染。第二大组份为含硫、氟、氯、磷、钾、钠及锰、铬、铜、铁、锌、砷、铅、镉、锗等重金属元素，事实上这些元素可以在高温下为硅铝酸盐矿物所固熔，更是可改善水泥生产中生料易烧性、降低熟料烧成热耗、提高熟料烧成质量的矿化助烧剂。其原因是干法旋窑分解炉内温度高于900℃、悬浮超量的新生的高活性强碱-氧化钙，且出分解炉后的废气一般还要经过连续五级高浓度生料粉的管道和旋风收尘器捕集(即五级旋风预热器)处理，无重金属及氟、硫污染，无二噁英污染的产生条件。
第三大组份为水。当前的普通脱硝剂(NOx还原剂)所用的氨、尿素均采用水溶液，其中氨一般调成浓度20～24%水溶液，尿素一般加水溶解成浓度约40%的水溶液。
资源化利用焦化废水中的全部材料构成的三大组份，直接以焦化废水中的氨氮及碳氢化合物作为工业窑炉可用的氨-碳氢脱硝成份来源之一，以焦化废水中的水分作为脱硝剂有效成份兼安全性溶剂。即以焦化废水作为主要原料、调整焦化废水性质、补充不足的NOx还原剂组份、辅之以NOx脱硝促进剂，用于制取工业窑炉用脱硝剂—氨-碳氢脱硝剂。
3)通过有机酸或碱及表面活性剂调整改性焦化废水性质，温和地解决焦化废水的离析与腐蚀性问题及与NOx还原剂、脱销促进剂的可简单的复配溶合、协同作用问题，形成一种便于应用的高效的氨-碳氢脱硝剂。
4)利用工业窑炉煤粉用量大，灰渣量大，以大量的灰渣可固熔焦化废水中的有限量的氯硫及金属离子，尤其是针对干法水泥生产特点，利用焦化废水中的少量的铬锰钛钒钾钠等金属离子及硫氯氟磷等于干法水泥生产应用中转化为水泥熟料生产所需的矿化助烧剂。
5)针对工业窑炉脱硝空间的还原性气氛特点，将焦化废水中可能存在的少量的高价有毒的锰、铬等还原为低价态无毒的金属离子，并以煤粉燃烧造成的高温动力学和热力学条件，促使灰渣或水泥熟料中的硅酸根团或铝酸根团或硅铝酸根团晶格固融或固熔包裹全部重金属离子如形成硅铝酸锰钙或硅铝酸铬钠钙等稳定的复杂的离子置换型矿物，彻底消除焦化废水可能的重金属污染和氟污染。
本发明的有益效果：
1)本发明技术方法简单而实用、投资小、处理运行能耗很低，可以彻底解决制约煤焦化工工业可持续发展的焦化废水的严重污染的技术难题，提高企业经济效益。
2)利于化解长期以来焦化废水处理的高投资、高能耗、高成本和二次污染问题，可为焦化企业节省大额的环保投资、节省大量的运行能耗与成本、节省大量药剂和工业用水成本、节省人力与维修成本，利于节能降耗和环境保护。
3)资源化无害化利用焦化废水中的所有材料组份，包括氨氮、碳氢化合物、无机盐及水份，可以节省资源，利于建设环境友好型资源节约型社会。
4)化解焦化厂极为复杂的传统的环保处理难题，可靠地简化而确保无污染的环保达标，能为焦化厂“污水分流利用、焦化污水零排放”创造技术条件，即，一方面，可不再需要数倍于焦化原水的工艺稀释水，另一方面，可便于循环利用沉降污水和设备冷却水等无污染危害的废水，同时，资源化利用有污染危害的酚氰废水。
5)为量大面广的燃煤工业窑炉提供新的节能减排新材料和新技术，利于促进节能和减排。
6)本发明为绿色、低碳、循环经济发展技术，利于实施传统企业的绿色产业转型和打造新的增长点。