熄焦水源對熄焦后廢水水質(zhì)的影響

傳統(tǒng)的濕法熄焦技術(shù)工藝簡單、投資少，在我國及世界各國普遍使用。濕法熄焦的工作原理為水與熾熱焦炭的換熱過程，伴有大量熄焦水的蒸發(fā)，同時產(chǎn)生熄焦廢水。熄焦廢水水量大、溫度高，且含高濃度COD、氨氮等污染物，處理起來較為困難。本文通過不同來源的廢水熄焦模擬試驗進行熄焦前后水質(zhì)對比分析，確定熄焦水源對熄焦廢水水質(zhì)的影響。

1、試驗設(shè)計

1．1 模擬熄焦設(shè)施模擬熄焦設(shè)施的尺寸以山西亞鑫煤焦化有限公司焦化廠熄焦車設(shè)計圖紙為準(zhǔn)，按照1∶20的比例縮小(長0．7m、寬0．17m、高0．12m)，形狀、結(jié)構(gòu)與實物相符，制作材料選用耐高溫的鐵質(zhì)板材。

1．2 廢水水質(zhì)

試驗水取自山西亞鑫煤焦化有限公司，其熄焦水水質(zhì)指標(biāo)見表1。

1．3 試驗廢水水量

1)在熄焦塔附近放置模擬熄焦設(shè)施，同時準(zhǔn)備好自來水、生化站處理達標(biāo)水、熄焦循環(huán)水、蒸氨廢水各40kg。

2)第1次熄焦用水量18kg，蒸發(fā)量約3．7kg;第2次熄焦時補充3．7kg熄焦水后進行熄焦，蒸發(fā)量約3．7kg;第3次熄焦時補充3．7kg熄焦水后進行熄焦。共熄焦3次，監(jiān)測熄焦前后水中污染物濃度。

2、試驗內(nèi)容與結(jié)果討論

2．1 熄焦試驗

焦?fàn)t出焦時從熄焦車內(nèi)取紅焦約7kg迅速放入熄焦篦箱內(nèi)，采用噴淋方式分別用自來水、生化站處理達標(biāo)水、熄焦循環(huán)水、蒸氨廢水噴淋焦炭2min，熄焦水收集于熄焦篦箱下的水槽中。測試熄焦前后水中的污染物，每種熄焦水循環(huán)熄焦3次，分別對比熄焦前后水質(zhì)結(jié)果。

2．2 試驗結(jié)果

1)自來水熄焦條件下，循環(huán)3次熄焦前后水質(zhì)結(jié)果見表2。

2)生化站處理達標(biāo)水熄焦條件下，循環(huán)3次熄焦前后水質(zhì)結(jié)果見表3。

3)熄焦循環(huán)水熄焦條件下，循環(huán)3次熄焦前后水質(zhì)結(jié)果見表4。

4)蒸氨廢水熄焦條件下，循環(huán)3次熄焦前后水質(zhì)結(jié)果見表5。

2．3 試驗結(jié)果分析

自來水、生化站處理達標(biāo)水、熄焦循環(huán)水經(jīng)過熄焦后水中COD濃度變化如圖1所示。蒸氨廢水經(jīng)過熄焦后水中COD濃度變化如圖2所示。可以看出，熄焦后水中的COD濃度有升高現(xiàn)象，升高程度與熄焦補水濃度有關(guān)，熄焦補充水COD濃度越低，熄焦后水中COD濃度升高越小。

自來水、生化站處理達標(biāo)水、熄焦循環(huán)水經(jīng)過熄焦后水中氨氮濃度變化如圖3所示。蒸氨廢水經(jīng)過熄焦后水中氨氮濃度變化如圖4所示?？梢钥闯觯捎米詠硭?、生化處理站處理達標(biāo)水熄焦后，水中的氨氮在一定范圍內(nèi)波動，熄焦后氨氮濃度最高不超過補水濃度，總體存在下降趨勢;采用熄焦循環(huán)水熄焦后，氨氮濃度無明顯變化;蒸氨廢水熄焦后，水中氨氮濃度下降明顯。熄焦補充水氨氮濃度越高，熄焦后水中氨氮濃度相應(yīng)降低的越多，最終氨氮濃度在一定范圍內(nèi)波動?？梢姡还懿捎煤畏N氨氮濃度的廢水作為熄焦水，熄焦后氨氮濃度不會超過補水濃度。

自來水、生化站處理達標(biāo)水、熄焦循環(huán)水經(jīng)過熄焦后水中揮發(fā)酚濃度變化如圖5所示。蒸氨廢水經(jīng)過熄焦后水中揮發(fā)酚濃度變化如圖6所示?？梢钥闯?，采用自來水熄焦后，水中的揮發(fā)酚略有升高;采用生化站處理達標(biāo)水、熄焦循環(huán)水、蒸氨廢水熄焦后，水中揮發(fā)酚濃度有所下降。熄焦補充水揮發(fā)酚濃度越低，熄焦后水中揮發(fā)酚濃度波動越小。

自來水、生化站處理達標(biāo)水、熄焦循環(huán)水經(jīng)過熄焦后水中氰化物濃度變化如圖7所示。蒸氨廢水經(jīng)過熄焦后水中氰化物濃度變化如圖8所示?？梢钥闯?，采用自來水、生化站處理達標(biāo)水、熄焦循環(huán)水熄焦后，水中氰化物濃度有所升高。采用蒸氨廢水熄焦后，水中氰化物濃度有所下降。

通過采用不同濃度的熄焦水進行熄焦模擬試驗，由圖1～圖8可以看出，熄焦后水中的COD、氨氮、揮發(fā)酚、氰化物濃度變化與原水濃度有關(guān)。采用不同濃度的廢水進行熄焦時，其濃度變化在一定范圍內(nèi)波動。熄焦過程中相當(dāng)一部分廢水吸熱變成水蒸汽，其物質(zhì)濃度應(yīng)該因濃縮而增加，而試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)熄焦后COD、氨氮、揮發(fā)酚、氰化物濃度沒有出現(xiàn)無限制升高現(xiàn)象，這是因為熄焦過程處于高溫環(huán)境，COD、氰化物被分解，氨氮、揮發(fā)酚揮發(fā)，使得熄焦后水中COD、氨氮、揮發(fā)酚、氰化物濃度發(fā)生變化。當(dāng)濃縮與分解、揮發(fā)趨于一致時，其濃度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。通過熄焦水模擬試驗，熄焦水中污染物濃度變化的主要原因為:蒸發(fā)濃縮、高溫裂解、污染物溶出現(xiàn)象。

3、結(jié)語

1)熄焦前后廢水水質(zhì)變化不大，熄焦用水水質(zhì)越好，熄焦后的廢水水質(zhì)就越好。

2)熄焦廢水治理的思路為源頭控制，從經(jīng)濟和資源回收利用上考慮采用污染程度較小的污水作為熄焦用水，從而產(chǎn)生污染物濃度較低的熄焦廢水。

3)高溫、低濃度熄焦廢水可采用化學(xué)氧化的處理方法達到GB16171―2012間接排放標(biāo)準(zhǔn)進入熄焦系統(tǒng)循環(huán)使用。（來源：山西亞鑫能源集團有限公司，揚州明都環(huán)境工程機械有限公司）