申请日2018.08.08
公开(公告)日2018.12.14
IPC分类号C02F1/02; C02F9/14; C02F103/34; C02F101/30
摘要
一种焦化废水的回用方法，该方法是针对经过三级处理后的焦化废水，采用罩式炉喷淋、溴化锂制冷机和冲渣组合工艺进行回收利用。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种罩式炉喷淋浓缩、预热回收、冲渣组合工艺对焦化废水进行回收再利用。该方法不仅具有节省能源、无二次污染等特点，而且余热得到了充分的回收利用，并实现了废水资源化零排放，对企业的可持续发展具有重要的现实意义。
权利要求书
1.一种焦化废水的回用方法，其特征在于，该方法是针对经过三级处理后的焦化废水，采用罩式炉喷淋、溴化锂制冷机和冲渣组合工艺进行回收利用，具体方法如下：
1)经过三级处理后的焦化废水首先进入罩式炉喷淋冷却工艺，由于罩式炉表面温度很高，废水中残余的有机物得到去除，水中COD含量小于30mg/L，同时随着冷却的循环进行，水量不断降低，废水剩余量为30-40%，出水温度为75-85℃;
2)经过喷淋过程处理后的焦化废水进入溴化锂制冷机，对废水中含有的热量进行回收利用，制冷机将废水的热源转化为冷源，得到温度为17-23℃的低温水，供给厂区内的低温水用户，经过换热后的焦化废水温度为60-70℃;
3)废水经过上述工艺处理后，废水中的有机污染物浓度、水量和温度均满足了高炉冲渣水的使用要求，回用为冲渣水的补充水。
说明书
一种焦化废水的回用方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种焦化废水的回用方法。
背景技术
焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水，含有高浓度的酚、氰化物、硫氰化物和氨氮，同时还含有难以生物降解的油类、吡啶等杂环化合物和萘蒽等多环芳香化合物(PAHs)。国内外用于焦化废水处理的技术主要包括物理法、化学法和生化方法，其中物理法如萃取脱酚、蒸氨或空气吹脱去氨、混凝、吸附等;化学法如湿式氧化、光化学氧化、电化学氧化、臭氧氧化和Fenton试剂氧化等高级氧化技术，部分技术还处于实验室研究阶段;生物法具有处理成本低、污染小、污染物去除彻底等优点，广泛应用于焦化废水处理，通常需要与物化法相结合才能使焦化废水达到排放标准。
目前焦化行业大多只关注有机废水的达标排放，而含盐废水作为清洁下水排放。国内钢铁、煤化工等用水和排水大户，浓盐水大都外排，已造成部分地区出现土壤次生盐碱化和地下水污染等问题。国内煤化工等重化工行业经生化处理达标排放的废水，虽然COD、氨氮等达到环保外排标准，但水里面含有NaCl、Na2SO4、CaCl2、MgSO4、MgCl2及Fe(II/III)等盐类，其特点是含盐量高、污染物以总含盐量为主，TDS通常在5000mg/L左右甚至更高，还含有少量难降解的有机物。这类废水直接回用易引起管道、装置等腐蚀、结垢，严重威胁生产设备的正常运行，限制了这类高盐废水的循环利用。钢铁、煤化工等行业高含盐废水的深度处理与脱盐回用也引起广泛关注，煤化工等企业要实行废水循环利用和减少排放量，急需要解决废水脱盐问题。
中国专利，CN104016530，一种高含盐工业废水深度处理与脱盐回用的方法，该专利采用絮凝沉淀、高级氧化和膜分离等组合工艺，分别去除废水中的高价离子、有机物等杂质，而后再进行浓缩，虽然处理效果较好，但是运行成本高居不下，阻碍了工业化的应用。
中国专利，CN101560045A，一种煤化工废水处理工艺，该工艺的主要特点是采用高级氧化工艺来去除水中的有机污染物，从而降低后续膜浓缩的膜污染。芬顿氧化额外投加的硫酸根对系统的运行能够产生很大的影响，投资和运行成本高居不下。
中国专利，CN1030773143A，一种钢铁厂浓盐水零排放处理工艺，该工艺采用三级反渗透工艺进行废水浓缩，然后进行蒸发结晶。三级反渗透的浓缩不仅运行成本很高，而且该工艺没有考虑到反渗透膜的有机物污染和无机物结垢等问题，限制了推广和应用。
中国专利，CN103253820B，一种高效液体零排放废水处理方法及系统，虽然该系统具有能耗低效率高的优点，但是得到的混盐无法处置就成为了二次污染物，甚至是危险废弃物，因此并没有解决固体盐类回用的问题，仍然困扰企业的进一步发展。
中国专利，CN103288309B，一种煤气化废水零排放的处理方法及其应用。该工艺采用生物法、化学氧化法和膜过滤法进行废水的处理，在提高废水含盐量这方面仍然采用反渗透工艺，为了避免污染和结垢采取了一些列的措施，极大的增加了处理流程和运行成本。
中国专利，CN104370396B，一种海水淡化浓盐水零排放处理方法及装置。该工艺主要采用电渗析进行废水的再浓缩，达到接近饱和盐的状态，此工艺运行成本非常高昂，而且操作复杂，不利于大规模的推广和应用。
中国专利，CN101857331B，一种煤化工废水零排放处理方法及系统，其主要利用了活性焦过滤床，通过吸附来去除大部分的有机物，从而减少后续的膜污染，虽然能够避免膜污染，但是产生的二次污染物和后续的膜运行高成本仍然无法解决。
发明内容
本发明提供了一种焦化废水的回用方法，实现了在废水进行浓缩时替代了生物降解、化学氧化、水质澄清软化和膜过滤等方法，降低了有机污染物浓度和废水总量，利用余热的同时还能够进行热量的回收利用，降低企业生产成本，减少环境污染。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种焦化废水的回用方法，该方法是针对经过三级处理后的焦化废水，采用罩式炉喷淋、溴化锂制冷机和冲渣组合工艺进行回收利用，具体方法如下：
1)经过三级处理后的焦化废水首先进入钢铁企业内部的冷轧厂罩式炉喷淋冷却工艺，废水在此处进行循环使用，由于罩式炉表面温度很高，使得废水中残余的极难降解的有机物得到有效去除，水中COD含量小于30mg/L，同时随着冷却的循环进行，水量不断降低，实现了废水减量化的目的，废水剩余量为30-40%，出水温度为75-85℃;
2)经过喷淋过程处理后的焦化废水进入溴化锂制冷机，对废水中含有的热量进行回收利用，制冷机将废水的热源转化为冷源，得到温度为17-23℃的低温水，供给厂区内的低温水用户，经过换热后的焦化废水温度为60-70℃;
3)废水经过上述工艺处理后，废水中的有机污染物浓度、水量和温度均满足了高炉冲渣水的使用要求，回用为冲渣水的补充水。
所述的三级处理其中第一级处理包括隔油、沉淀和气浮，第二级处理包括生化处理、絮凝沉淀，第三级处理包括过滤吸附、化学氧化、生化强化工艺。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种罩式炉喷淋浓缩、预热回收、冲渣组合工艺对焦化废水进行回收再利用。该方法不仅具有节省能源、无二次污染等特点，而且余热得到了充分的回收利用，并实现了废水资源化零排放，对企业的可持续发展具有重要的现实意义。