焦化廢水處理低成本“零排放”技術(shù)

水處理網(wǎng)訊:焦化廢水低投入，低成本，無害化處理，可以幫助焦化企業(yè)擺脫環(huán)境困境，通過增加城市供熱，供氣，污水，垃圾處理等社會(huì)功能，有利于焦化企業(yè)的轉(zhuǎn)型 。減少損失。在目前可選擇的技術(shù)中，在煉焦?fàn)t煙氣凈化過程中使用焦化廢水被認(rèn)為是相對(duì)可行的，甚至是成本有效的解決方案。該工藝有望解決焦化脫硫廢液處理，焦化廢水深度處理和再利用，焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝三大問題。

1、焦?fàn)t煙氣凈化過程中焦化廢水的處理與利用

焦化廢水主要包括脫硫廢液、殘留氨水(主要部分)等焦化廢水。焦?fàn)t煙氣是焦?fàn)t氣體或混合氣體在焦化過程中燃燒產(chǎn)生的煙氣。有時(shí)會(huì)與少量的焦?fàn)t氣體混合。在過去，焦炭爐煙氣是直接通過地下管道和煙囪，現(xiàn)在，環(huán)境保護(hù)需要后凈化排放。參考某工廠焦?fàn)t煙氣的原始參數(shù)和環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)(見表1)。除環(huán)保、除塵、脫硫、脫氮等要求嚴(yán)格外，還涉及廢熱回收、節(jié)水、濕法脫硫后的除濕。白色。

焦?fàn)t煙氣凈化處理采用焦化廢水處理，如圖1所示。在焦?fàn)t大煙道的適當(dāng)位置，采用旁路法將焦?fàn)t煙氣引出，首先利用余熱鍋爐回收蒸汽，將煙氣溫度降至160℃左右進(jìn)入煙氣凈化系統(tǒng)，將原煙道和煙囪作為脫硫系統(tǒng)事故備用，以保證焦?fàn)t的安全運(yùn)行。

主要設(shè)備包括脫硫廢液噴霧干燥塔，高效氨法脫硫塔，濕法水洗除氨和濕法煙氣除濕“美白”。

噴霧干燥塔：采用雙空氣霧化噴槍將脫硫廢液噴入噴霧干燥塔。首先，利用煙氣的余熱和含氧量，實(shí)現(xiàn)了脫硫廢液中苯酚、氰化物等有機(jī)有毒組分(COD、BOD)的熱解和熱氧化，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，從而以低成本實(shí)現(xiàn)無害化處理。焦?fàn)t煙道溫度由240-300降到90-120度。理論計(jì)算可處理10-12t/h焦化廢水。首先，對(duì)所有脫硫廢液進(jìn)行處理，對(duì)剩余氨水中不足部分進(jìn)行處理。殘留氨水中的氨與二氧化硫和氮氧化物反應(yīng)。在焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝過程中，硫酸銨和氮氧化物同時(shí)產(chǎn)生。硝酸銨顆粒與脫硫廢液中所含的鹽一起，以干雜質(zhì)的形式分離，從塔底定期排出，經(jīng)過初步凈化后的煙氣進(jìn)入高效噴淋洗滌。

高性能噴霧洗滌脫硫：由于焦化脫硫廢液和殘余氨水的氨水含量低，將煙氣留在噴霧干燥塔頂部，先進(jìn)入二次蒸發(fā)管道，并繼續(xù)回收剩余的氨水進(jìn)行二次蒸發(fā)冷卻，直至飽和溫度。然后利用剩余的氨注射液洗滌脫硫系統(tǒng)，注入一定液面上剩余的氨池進(jìn)行濕氨脫硫，實(shí)現(xiàn)殘留污染物的凈化，進(jìn)入循環(huán)氨水。將剩余的氨水封閉富集到一定的鹽濃度后，送到前面的噴霧干燥塔干燥提取鹽，或經(jīng)過凈化后，送回硫氨原料系統(tǒng)。煙氣溫度由90-120℃降低到50℃左右。

為防止煙氣中殘留氨的擴(kuò)散，脫硫后的潔凈煙氣進(jìn)入濕式風(fēng)機(jī)進(jìn)行洗滌和凈化，在系統(tǒng)設(shè)有排煙功率的同時(shí)，為濕式風(fēng)機(jī)提供高效的除塵、脫硫和除酸功能，干式引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率僅為干式引風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率的50%左右，主要原因是煙氣的低溫和蒸汽含量的降低等，具有顯著的節(jié)能效益?？諝馇逑礄C(jī)采用循環(huán)水凈化，煙氣溫度由50℃左右降至40℃以下，可回收煙氣中43%的飽和水蒸氣和攜帶余熱，煙氣中的細(xì)顆粒粉塵、二氧化硫、氮氧化物、氨等可同時(shí)濃縮凈化，確保焦化廢水中的有機(jī)有毒有害成分不轉(zhuǎn)移到大氣，凈化煙氣通過除濕干燥塔頂部的煙囪排出。

2、焦?fàn)t煙氣脫硫原理及焦化廢水利用

根據(jù)相關(guān)研究成果和經(jīng)驗(yàn)，采用高溫?zé)峤狻嵫趸贌罂焖倮鋮s等方法處理焦化廢水等有機(jī)有毒含鹽廢水，完全可以實(shí)現(xiàn)廢水的無害化。也是焦化等有機(jī)有毒廢水的先進(jìn)處理方法之一。但長(zhǎng)期以來，存在的問題是投資處理和有機(jī)有毒廢水處理。運(yùn)營(yíng)成本太高。焦化廢水焚燒除設(shè)置焚燒爐外，還應(yīng)設(shè)置余熱回收利用、淬火、除塵、脫氮、脫硫等設(shè)備。設(shè)備投資高，運(yùn)行成本高。采用焦?fàn)t煙氣脫硫工藝吸收和處理焦化廢水，解決了運(yùn)行成本高、投資大的問題。主要相關(guān)反應(yīng)如下：

1)酚：C6H6O+7O2=6CO2↑+3H2O+△Q

2)苯：C6H6+15/2O2=6CO2↑+3H2O+△Q

3)氨：2NH3+7/2O2=2NO2↑+3H2O+△Q

4)硫化氫：2H2S+3O2=2SO2↑+3H2O+△Q

5)氰化氫：2HCN+9/2O2=2CO2↑+2NO2+3H2O+△Q

硫酸銨、硫酸鈉和其他鹽：噴霧干燥分離

前兩個(gè)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)焦化廢水中主要有機(jī)污染物的無害化。相關(guān)研究還表明，反應(yīng)3)和反應(yīng)5的主要產(chǎn)物是氮?dú)?，也?shí)現(xiàn)了兩種主要有毒成分的無害化。另一方面，即使產(chǎn)生二氧化硫和二氧化氮，它們也很容易溶于水。經(jīng)循環(huán)氨水洗滌吸收后，與廢水中的氨水反應(yīng)生成固體或液體硫酸銨或硝酸銨，實(shí)現(xiàn)無害化。焦化廢水噴入焦?fàn)t煙氣后，主要有三個(gè)方向：釋放煙氣、干灰和污泥。干灰、污水、污泥均在焦化企業(yè)循環(huán)，不外流。轉(zhuǎn)移排出空氣的唯一可能方法是釋放煙氣。該工藝可保證焦化廢水中有機(jī)和有毒成分不經(jīng)多級(jí)清水洗滌凈化后排放。

3、 應(yīng)用效果

山西第一焦化公司有一座4.3米的焦?fàn)t。根據(jù)環(huán)保要求，煉焦脫硫廢液需提鹽，氨蒸發(fā)、生化處理后的剩余氨水需進(jìn)一步處理，焦?fàn)t煙氣需除塵、脫硫、脫硝處理。裂谷作用。企業(yè)需要用現(xiàn)有的市場(chǎng)技術(shù)投資數(shù)億美元，甚至數(shù)億美元。目前，焦炭市場(chǎng)處于低迷狀態(tài)，在利潤(rùn)微薄甚至虧損的情況下，企業(yè)難以承受。然而，如果這些問題沒有得到解決，它們將面臨越來越嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)壓力。為此，根據(jù)轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)處理和利用焦化廢水的成功經(jīng)驗(yàn)，用戶決定在焦化煙氣脫硫系統(tǒng)中進(jìn)行焦化廢水吸收和利用的工業(yè)試驗(yàn)，該系統(tǒng)可處理所有焦化廢水。g脫硫廢水和部分剩余氨水，同時(shí)解決焦化脫硫廢水和焦化廢水的深度。焦?fàn)t煙氣的處理和脫硫是三大問題。

工業(yè)測(cè)試于2016年5月5日開始，并于6月30日開始投入使用。該測(cè)試已成功運(yùn)行120天以上。該系統(tǒng)已安裝在線監(jiān)測(cè)設(shè)施，并已連接到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)結(jié)果：焦?fàn)t煙氣脫硫后，粉塵含量小于10mg / m3，二氧化硫小于5mg / m3，氮氧化物小于150mg / m3，系統(tǒng)廢氣煙氣和凈化廢氣溫度分別為260°C和50°C?，F(xiàn)有的焦化廢水在氨和生化負(fù)荷方面大大降低，僅用于處理生產(chǎn)系統(tǒng)的廢水。

4、 問題與改進(jìn)

初步驗(yàn)證了焦?fàn)t煙氣的脫硫吸收和焦?fàn)t煙氣的處理。它可以解決焦化脫硫廢液的三個(gè)問題，焦化廢水的深度處理和低輸入和低成本的焦?fàn)t煙氣凈化?？紤]到節(jié)約開發(fā)投資和控制風(fēng)險(xiǎn)，在該技術(shù)中仍存在以下問題，需要改進(jìn)和改進(jìn)。

4.1 煙道氣脫硝

研究表明，焦?fàn)t煙氣中含有的大部分NOx都是NO。雖然現(xiàn)有工藝已達(dá)到較高的脫硝率，但超低排放指標(biāo)仍存在差距。計(jì)劃開發(fā)低溫濕式氧化吸收工藝，選擇合適的氧化劑(臭氧，過氧化氫，次氯酸或硝酸)，有效氧化煙氣中的NO，然后在隨后的洗滌和除濕過程中將其除去。處理。確保國(guó)家超低排放要求低于50mg / m3。

4.2 提純精鹽

近年來，煉焦脫硫廢液的處理主要采用鹽萃取法，投資大，處理成本高。回收的雜質(zhì)鹽已成為一種新的固體廢物。該工藝解決了投資和處理成本高的問題。下一步是發(fā)展精制鹽分離技術(shù)，生產(chǎn)高純度硫氰酸鈉、硫氰酸銨、硫代硫酸鈉、硫酸鈉等精制鹽。它不僅可以徹底解決污染成分的無害化問題，而且可以預(yù)期更好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 利用原廢水處理設(shè)施和能力

利用焦?fàn)t煙氣脫硫脫氮處理處理焦化廢水后,可停止原有焦化廢水處理蒸汽氨,可利用生化系統(tǒng)回收利用市政固體垃圾泄漏液、化學(xué)廢水和城市生活污水,減少企業(yè)對(duì)自然水源的進(jìn)水,實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)廢水零排放,這對(duì)于水所基于的天然水資源的低成本保護(hù)是重要的，特別是對(duì)城市污水的直接利用，降低了企業(yè)的成本，獲得地方政府污水處理設(shè)施的投資和財(cái)政補(bǔ)貼。

4.4 焦?fàn)t煙氣排氣除濕干燥

目前，系統(tǒng)排放的煙氣溫度為50℃，含水量較高。下一步是采用直接噴霧冷凝傳熱和混合空氣干燥，實(shí)現(xiàn)廢氣的除濕和干燥，完成“漂白”，同時(shí)從煙氣中回收水和余熱。采用熱泵技術(shù)加熱后，用于焦?fàn)t煤或居民采暖及生活熱水的加熱。

5 、結(jié)論與建議

1)焦化爐煙氣脫硫系統(tǒng)中焦化脫硫廢液和殘余氨水的工業(yè)試驗(yàn)證明，該技術(shù)的應(yīng)用有望解決焦化脫硫廢液的三大難點(diǎn)，焦化廢水和焦化爐煙氣脫硫脫氮深度處理。為煤炭焦化企業(yè)提供了符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能降耗、增加效益、消除焦化企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的解決方案。

2)焦?fàn)t煙氣實(shí)現(xiàn)了焦化廢水的吸收利用功能后，具有吸收利用城市生活污水等類似廢水的條件。利用這些潛力可以實(shí)現(xiàn)"零放電"，降低企業(yè)和相關(guān)污水排放企業(yè)廢水的成本，特別有利于改善和保護(hù)自然環(huán)境。

3)該工藝的主要改進(jìn)方向是低溫氧化吸收反硝化，除濕“增白”，低溫冷凝水回收節(jié)約，加熱和生活熱水回收低溫余熱，精鹽回收和節(jié)電。

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