焦化废水-新型膜组件及超滤膜在焦化废水处理中的应用_罗玉辉

探究膜处理法在焦化废水深度处理中的应用焦化废水是一种典型有毒且难以降解的有机废水。

其中所含的多环芳径不仅难以降解而且对人体有强致癌的影响因素，如不进行有效的深度处理，在对自然环境造成重大污染的同时也会直接影响人类的健康。

本文以焦化废水的深度处理为目标，通过研究膜处理法在处理过程中的应用，分析膜工艺在处理焦化废水后的处理结果。

标签：焦化废水；传统处理方法；膜处理法；深度处理焦化废水其主要来源为蒸氨废水、煤气水封水和焦化生产过程中的生产废水及蒸汽冷凝废水等，其中含有酚、氢、氨等化合物及污染性有机物，水质极其复杂且难以降解。

我国在煤炭生产上居世界首位，焦化废水处理问题也是极其重要，焦化废水一旦超标排放，将会对生态及环境造成很大的危害。

对传统的污水处理方式已不能满足日益严格的环保趋势。

1 焦化废水的常规处理方式目前多数焦化厂基于作业成本及环保意识的薄弱，对焦化废水的处理多以普通活性污泥法、吸附法及生化处理法。

以上工艺对废水中的COD、氨氮、酚、氰等化合物有一定吸附、降解作用，深度处理效果较差，其排放标准也无法符合日益严格的环保法规规定。

2 膜法水处理膜法水处理是近年来不断完善发展的一种水处理技术。

在污水回用、海水淡化及物料分离等方面皆有广泛应用，其作业原理是以选择性透过膜为分离介质，使废水中的成分选择性的透过膜，从而起到分离净化的作用。

2.1 膜法主要包括超滤、逆渗透及纳滤技术。

超滤膜技术是以压力为动力，利用超滤膜中分布的不同孔径对液体进行分离的物理作业过程。

其过滤孔几乎能够截留液体中所有的胶体颗粒、蛋白质及大分子有机物系统具有良好的化学稳定性，其耐酸、耐碱及耐水解的可靠性能，能够在强酸、强碱及各种有机溶液条件下使用，适应于焦化废水的深度处理作业。

2.2 纳滤是一种精密性膜分离技术，因其孔径仅为几纳米，截留分子量在80-1000的范围之内，因此称之为纳滤。

纳滤技术是从反渗透技术中分离出的一种膜分离技术，属于超低压反渗透技术的延续及发展分支。

超滤-纳滤双膜工艺在焦化废水深度处理上的应用周正1闻晓今1陈景辉1张宁2摘要：由于焦化酚氰废水成分复杂且不稳定，排放量大，难降解，使用常规生化处理方法难达到最佳回用效果，唐山中润煤业化工有限公司采用超滤-纳滤双膜工艺成功对焦化废水进行深度处理，经过一年多的生产实践表明，该工艺运行稳定，工艺出水平均COD指标达到24.54mg/l，平均氨氮指标达到0.39 mg/l，对悬浮物，色度的去除率达到100%，系统出水符合工业循环冷却水水质标准，实现了节能减排和水资源的合理利用。

关键词：超滤纳滤焦化废水深度处理1前言随着焦化产业结构的升级以及市场竞争秩序的规范，提高废水循环率，减少污水外排，降低新水消耗量已成为当前焦化行业的热点，而深度处理是实现污水零排放和污水回用的最佳选择。

超滤-纳滤双膜工艺用于焦化废水深度处理具有出水水质好，回收率高、流程简单、操作方便、占地面积小、投资省、运行成本低的特点。

唐山中润煤业化工有限公司经过一年多的生产实践表明，该工艺运行稳定，能够保证出水各项指标达到工业循环冷却水水质标准。

2 工业设计概述在工业设计上，充分考虑到原水的水质特点及波动状况，根据生产中对回用水水质要求，在中试基础上，对比不同的工艺，最终确定实施工艺为“超滤+纳滤”，工艺流程图如1所示。

图1 超滤-纳滤双膜工艺流程超滤-纳滤双膜工艺以A/O生物处理法结合混凝沉淀处理后的焦化废水作为系统的原水，经混凝沉淀后出水先进入调节池，经调解水质和水量后，经提升后进入砂滤器进行过滤，过滤后砂滤出水进入中间水池，中间水池出水经提升泵提升后经过自清洗过滤器进入超滤设备，超滤设备产水进入超滤产水池，超滤产水池出水经提升泵提升进入保安过滤器，保安过滤器出水经高压泵增压后进入纳滤系统，经过纳滤处理系统处理后，出水水质达到工业循环冷却水水质标准。

工程设计经过处理后出水达到《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）规定的工业循环冷却水水质标准。

焦化废水处理及零排放技术研究进展1. 焦化废水处理技术的研究进展物理法主要包括沉淀、浮选、气浮、过滤等方法。

这些方法主要是通过物理作用将悬浮物和胶体物质从废水中去除。

研究人员在这些方法的基础上进行了改进和创新，如采用超声波、电化学等技术强化物理作用，提高处理效果。

还研究了多种新型的物理处理设备，如高效斜管沉淀器、超滤膜等，以提高处理效率和降低能耗。

化学法主要包括中和、沉淀、氧化还原等方法。

这些方法主要是通过化学反应将废水中的污染物转化为无害或低毒的物质。

研究人员在这些方法的基础上进行了改进和创新，如采用高级氧化技术(AOP)、催化湿式氧化(CWAO)等，提高污染物的去除率和转化效率。

还研究了多种新型的化学处理药剂，如纳米材料、生物活性炭等，以提高处理效果和降低成本。

生物法主要包括好氧生物处理、厌氧生物处理等方法。

这些方法主要是利用微生物降解有机物的能力将废水中的污染物去除。

研究人员在这些方法的基础上进行了改进和创新，如采用高效的微生物菌种、优化处理工艺参数等，提高污染物的去除率和生物降解效率。

还研究了多种新型的生物处理设备，如MBR(膜生物反应器)、SBR(序批式生物反应器)等，以提高处理效果和降低能耗。

随着科学技术的发展，焦化废水处理及零排放技术在理论研究和实际应用方面取得了显著的进展。

由于焦化废水水质复杂、污染物种类繁多的特点，仍需要进一步研究和探索更加高效、经济、环保的处理技术。

1.1 活性污泥法活性污泥法是一种广泛应用于焦化废水处理的生物处理技术，其核心是利用微生物降解有机物，将废水中的污染物转化为无害或低毒的物质。

活性污泥法主要包括好氧段和缺氧段两个阶段，微生物通过细胞呼吸作用分解有机物，产生大量的能量；在缺氧段，微生物通过厌氧发酵将有机物转化为甲烷等可燃性气体。

活性污泥法还具有一定的脱氮、除磷功能。

随着环保意识的不断提高，焦化废水处理技术也在不断发展和完善。

活性污泥法作为一种传统的处理方法，仍然具有较高的处理效果。

总第191期2021年第1期山西化工SHANXI CHEMICAL INDUSTRYTotal191No.1,2021环境保护DOI：10.16525/l4-1109/tq.2021.01.80焦化废水处理技术进展与发展方向米玉辉1,孙慧霞2（1.山西晋环科源环境资源科技有限公司，山西太原030024；2.山西诺凯诚达环境科技有限公司，山西太原030024）摘要：近几年，我国的工业化水平不断上升，在生产过程中产生的海量废水也严重影响着人们的生活环境。

其中焦化废水因其放量大、成分组成复杂、负面影响大而受到社会各界的高度关注，如何做好焦化废水的处理也成为现代社会环境治理工作中的重要任务之一。

目前在工业生产中的焦化废水处理主要是预处理一生化处理一深度处理的三级工艺，技术较为成熟，处理效果较好。

阐述了焦化废水的相关内容，分析了当前焦化废水处理技术进展，最后提出了焦化废水处理的发展方向。

关键词：焦化废水；处理技术；发展方向中图分类号:X784文献标识码:A文章编号:1004-7050（2021）01-0215-03引言焦化废水污染浓度比较高,处理难度较高，经过预处理一生化处理一深度处理的三级工艺处理过程后能够的得到最大程度的净化，减少对外界环境的污染。

随着循环经济理念的不断深入，如何进一步提高资源回收利用率、提高焦化废水处理能力与效率、降低能耗与运营成本也成为当前焦化废水处理过程中的重要发展方向。

1焦化废水概述焦化废水中的有毒、有害、难以降解的物质众多，其中蒸氨废水和精制废水中含有大量的酚类、苯系物、多环芳桂、氤化物等众多难以降解的物质，其中酚类物质是一种较为典型的生物抑制性污染物，其中的卤代酚具有致癌、致畸、致突变的“三致”作用;苯并3）茁、苯并3）蔥接触人体皮肤即可导致中毒;氤化物还会引起急性中毒,将其排放到河流江海中还会在短时间内引起水生生物的死亡。

总之，焦 化废水中含有大量毒性强、危害大的成分，污染效果强，治理难度也较大，必须要通过有效的技术手段对其进行处理。

膜法处理在焦化废水处理中的作为
焦化废水处理技术是一涉及造纸工艺与机械、废水处理与回用、管网设计与改造的系统工程，膜法处理应用其中起到至关重要的作用，膜法处理具有操作简单方便，节能高效等特点。

焦化废水处理设计膜法处理进水要求
造纸工业废水一般含悬浮物较多，碎的纤维状悬浮物极易堵塞微滤及更细的膜为避免废水污物堵塞膜，减少清洗难度和频率，不宜直接用膜分离法来处理，最好在膜分离前进行絮和气浮等常规预处理。

经一级混凝沉淀或气浮处理后，SS去除率为70%～80%，COD去除率
在70%左右，必须进行后续生物处理，以进一步去除溶解性COD、BOD5等污染物。

经过物化—生化联合处理，出水水质：pH为7～8，COD
在100mg/L左右，SS为20～50mg/L，达到国家一级排放标准，如再
采用膜法继续处理，则很容易就能达到造纸废水回收处理要求，不仅节约吨纸自耗水量，又做到了造纸废水零排放。

造纸工业废水中许多有价值的化工产品，如木质素、木质素磺酸盐、香兰素等，在膜法处理过程中得以回收，经过造纸废水回收处理的水又可回用于造纸过程。

采用焦化废水处理设计膜法处理造纸废水是大有前途的新型技术。

膜法处理各国造纸行业中得到应用，大大减少了造纸行业所需的水量，促使焦化废水处理更加环保，为节约有限资源做出重大贡献。

超滤技术在焦化废水回用中的应用[摘要]本文主要介绍了超滤过滤的基本原理，超滤膜的材料选择以及超滤技术的特点，同时以内蒙伊东集团东方能源焦化废水回用工程为实例，重点介绍了超滤技术在实际工程应用中的工艺流程故障诊断、原因分析等内容。

[关键字]超滤，膜元件，生化处理，焦化废水，废水回用等1、超滤技术1.1超滤原理超滤( Ultra Filtration/UF) 是一种能够将溶液进行净化、分离或者浓缩的膜透过分离技术，介于微滤和纳滤之间。

超滤技术截留分子量的定义域为1000~ 500000 道尔顿左右，筛分孔径为 0.005~ 0.1μm，操作静压差为 0. 01~ 0. 5 Mpa，被分离组分的直径为0. 005~ 10μm。

超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水、无机盐及小分子物质透过膜,而阻止水中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质通过[ 1]。

1.2超滤膜分类根据超滤膜材料不同，可以分为无机膜和有机膜，无机膜主要是以陶瓷膜和金属膜为主。

按膜的外形特征可将超滤膜分为平板膜，管式超滤膜，毛细管式超滤膜，中空纤维超滤膜，多孔超滤膜，目前技术最成熟且应用最多的当属中空纤维超滤膜。

根据膜组件安装方式不同，可以分为内置式超滤膜和外置式超滤膜，目前主流应用为外置式超滤膜。

根据超滤膜过滤水流方式不同，可以分为外压式和内压式膜，外置式超滤膜由于过滤方式是在中空纤维外向内过滤，因此它可以应用于原水水质差，水质波动大的情形，具有较好的水质适用性。

2、超滤在焦化废水回用中的应用2.1焦化废水的特性焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，主要含有酚类化合物、脂肪族化合物、杂环化合物、多环芳烃、氨氮、硫化物、氰化物、硫氰化物等，属于典型地生物难降解的有机废水。

焦化废水具有以下几个特点：（1）成分复杂焦化废水组成复杂，其中所含的污染物可分为无机污染物和有机污染物两大类。

焦化废水深度处理技术研究目录一、内容概述 (3)1. 研究背景与意义 (3)2. 国内外研究现状 (4)二、焦化废水特性分析 (5)1. 废水成分 (6)2. 废水水质特点 (7)3. 废水处理难点 (8)三、焦化废水深度处理技术原理 (9)1. 深度处理技术分类 (11)1.1 物理法 (12)1.2 化学法 (13)1.3 生物法 (14)2. 各类技术优缺点分析 (15)四、物理法深度处理技术 (16)1. 沉淀技术 (18)1.1 普通沉淀池 (19)1.2 高效沉淀池 (20)2. 过滤技术 (21)2.1 普通砂滤器 (22)2.2 超滤膜 (23)3. 热交换技术 (24)五、化学法深度处理技术 (25)1. 化学沉淀法 (26)2. 化学氧化还原法 (27)3. 化学还原法 (29)六、生物法深度处理技术 (30)1. 厌氧处理技术 (31)2. 活性污泥法 (32)3. 生物膜法 (34)七、组合工艺深度处理技术 (35)1. 物理-化学组合工艺 (36)2. 化学-生物组合工艺 (38)3. 生物-物理组合工艺 (39)八、焦化废水深度处理工程实例 (40)1. 工程背景介绍 (41)2. 工程技术方案设计 (43)3. 工程实施效果评估 (44)九、结论与展望 (45)1. 研究成果总结 (46)2. 存在问题与不足 (47)3. 未来发展趋势与展望 (48)一、内容概述随着国家对环境保护要求的不断提高，焦化废水深度处理技术的研究和应用日益受到重视。

焦化废水是指在焦化生产过程中产生的含有有毒有害物质的废水，其中含有大量的苯、酚、氰化物等有害物质，对环境和人体健康造成严重污染。

对焦化废水进行深度处理，降低污染物浓度，减少对环境的影响，已成为当前环保领域亟待解决的问题。

本文档旨在研究焦化废水深度处理技术，通过对现有技术的分析和对比，提出一种适合我国实际情况的焦化废水深度处理方法。

专利名称：一种焦化废水的处理方法及系统专利类型：发明专利
发明人：周山罡,余云飞,杨世辉,罗金华,邱利祥申请号：CN201910887752.7
申请日：20190919
公开号：CN110590064A
公开日：
20191220
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种焦化废水的处理方法及系统，属于废水处理技术领域。

具体涉及一种焦化废水的处理方法，包括如下步骤：预处理步骤，废水进行油水分离，分离后的废水进行氧化分解反应；生化处理步骤，预处理步骤完成后的废水进行生物分解，生物分解重复两次；深度处理步骤，生化处理步骤完成后的废水进行絮凝反应，絮凝反应后的废水进行Fenton反应。

还涉及一种焦化废水的处理系统，一种焦化废水的处理系统，使用上述的焦化废水的处理方法，包括依次顺序连通的预处理系统、生化处理系统及深度处理系统；本发明在生化处理系统前降低难降解有机物的浓度或改变其分子结构，提高焦化废水的可生化性，保障废水处理后的出水水质。

申请人：中冶赛迪工程技术股份有限公司
地址：400013 重庆市渝中区双钢路1号
国籍：CN
代理机构：北京同恒源知识产权代理有限公司
代理人：阴知见
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