焦化废水、粉尘处理556

1、安徽工业大学：崔平联系方式：2014-07-21安徽工业大学 安徽工业大学坐落在全国文明城市、南京都市圈核心层城市安徽省马鞍山市。安徽工业大学是一所中央与地方共建，以工为主，工、经、管、文、理、法、艺等七大学科协调发展、特色鲜明的多科性大学，安徽省省属重点大学，具有博士、硕士、学士学位授予权。 安徽工业大学环境宜人，学习氛围好。目前拥有各类省部国家级研究中心、质检中心、重点实验室、重点人文社科研究基地等共18个。其中国家及部级5个，省级13个。学校与美国、英国、德国、瑞典、韩国以及香港、台湾等10多个国家和地区的高校建立了密切的友好合作关系，特别是近几年，在派出进修、留学、访问、考察、合作科研

2、和参加国际学术会议等很多方面发展较快。 化学与化工学院现有5个本科专业，其中化学工程与工艺专业（原炼焦化学专业）属于国家级特色专业，属于教育部卓越工程师培养计划专业，原冶金部和安徽省重点学科，具有博士、硕士、学士学位授予权。具有“煤洁净转化与综合利用”安徽省重点实验室和创新团队，以及“煤焦化工程技术研究中心”。科研方向主要有：1.炼焦煤资源利用与合理配置2.弱（非）粘结性煤的改质及其在炼焦配煤中的应用3.炼焦配煤专家系统及其过程控制技术研究4.焦炉节能与自动加热控制技术研究5.高炉用焦质量及其控制技术研究6.干熄焦系统工艺优化和烧损控制技术研究7.选择性催化氧化和清洁化工过程开发8.焦化粉尘及

3、废水治理与利用研究目录一、 焦化废水、烟粉尘的来源及其危害二、 焦化废水的处理工业三、 焦化烟粉尘的治理工艺一一 焦化废水、粉尘的来源及其危害焦化废水、粉尘的来源及其危害 1.1 焦化废水及粉尘的来源焦化废水及粉尘的来源（1）废水的来源废水的来源 焦化生产过程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质的废水。焦化废水主要来自炼焦和煤气净化过程及化工产品的精制过程,其中以蒸氨过程中产生的剩余氨水为主要来源。蒸氨废水是混合剩余氨水蒸馏后所排出的废水。剩余氨水是焦化厂最重要的酚氰废水源,是含氨的高浓度酚水,由冷凝鼓风工段循环氨水泵排出,送往剩余氨水贮槽。剩余氨水主要由三部分组成:装炉煤表面的湿存

4、水、装炉煤干馏产生的化合水和添加入吸煤气管道和集气管循环氧水泵内的含油工艺废水。剩余氨水在贮槽中与其它生产装置送来的工艺废水混合后,称为混合剩余氨水。 （2）烟粉尘的来源烟粉尘的来源 焦化生产过程中排放的有害物质主要来自于备煤、炼焦、化产回收和精炼工序，污染源主要有煤装运粉尘、推焦烟尘、装煤黄烟、熄焦白烟、化产回收车间释放的污染物等，而备煤、炼焦工段产生的烟尘、粉尘因其污染点多、面大成为污染的重点，也是治理的难点。 分类一，根据粉尘组成成分的化学特性和含量多少可以将粉尘分分类一，根据粉尘组成成分的化学特性和含量多少可以将粉尘分为以下两类：为以下两类：（1）无机性粉尘根据组成成分的来源不同，又可

5、分为如下几种：a、金属性粉尘，例如铝、铁、锡、铅、锰、铜等金属及其化合物粉尘。b、非金属的矿物粉尘，例如石英、石棉、滑石、煤等。c、人工合成无机粉尘，例如水泥、玻璃纤维、金刚砂等。 1.2 粉尘的分类粉尘的分类（2）有机性粉尘：a、植物性粉尘，例如木尘、烟草、棉、麻、谷物、茶、甘蔗、丝等粉尘。b、动物性粉尘，例如畜毛、羽毛、角粉、骨质等粉尘。c、人工有机粉尘，例如有机染料、农药、人造有机纤维等。在生产环境中，大多数情种下存在的是两种或两种以上物质混合组成的粉尘，称为是混合性粉尘。由于混合性粉尘的组成成分不同，其特性、毒性和对人体的危害程度有很大的差异。 分类二、根据粉尘颗粒在空气中停留的时间可

6、以将粉尘分分类二、根据粉尘颗粒在空气中停留的时间可以将粉尘分为以下几种：为以下几种：（1）降尘。一般指空气动力学直径大于10um,在重力作用下可以降落的颗粒状物质。（2）飘尘。指粒径1-10um的微小颗粒，如平常说的烟、烟气和雾在内的颗粒状物质，由于这些物质粒径很小、质量轻，故可以长时间停留在大气中，在大气中呈悬浮状态；分布极为广泛。由于飘尘的粒径大小和在空中停留时间长的关系，被人体吸入呼吸道的机会很大，容易对人体造成危害。（1）非吸入性粉尘。非吸入性粉尘又可称做不可吸入粉尘，一般认为，空气动力学直径大于15um的粒子被吸入呼吸道的机会非常少，因此称为非吸入性粉尘。（2）可吸入粉尘。空气动力学

7、直径小于15um的粒子可以吸入呼吸道，进入胸腔范围，因而称为可吸入粉尘或胸腔性粉尘。其中，空气动力学直径为10-15um的粒子主要沉积在呼吸道。（3）呼吸性粉尘。空气动力学直径小于5um以下的粒子可达呼吸道深部和肺泡区，进入气体交换的区域，称之为呼吸性粉尘。分类三、根据粉尘在呼吸道中的沉积部位笔筒可以将粉尘分为分类三、根据粉尘在呼吸道中的沉积部位笔筒可以将粉尘分为以下几种：以下几种： 1.3.1废水的危害 （1）对水体和水生物的危害 焦化污水主要含有机物，绝大多数有机物具有生物可降解性，能消耗水中溶解氧。当水中氧浓度低于某一限值，水生动物的生存会受到影响。当水中氧消耗殆尽时，水质就严重恶化。污

8、水中的其他物质如油、悬浮物、氰化物等对水体与鱼类也都有危害，含氮化合物能导致水体富营养化。1.3 废水、粉尘的危害废水、粉尘的危害 （2）对人体的毒害作用 污水中含有的酚类化合物是原型质毒物，可通过皮肤、黏膜的接触吸入和经口服而侵入人体内部，使人体细胞失去活力，另外，还可进一步向深部渗透，引起深部组织损伤或坏死；低级酚还能引起皮肤过敏，长期饮用含酚污水会引起头晕、贫血以及各种神经系统病症。 （3）对农业的危害 用未经处理的焦化污水直接灌溉农田，会使农作物减产和枯死；污水中的油类物质堵塞土壤孔隙，使土壤含盐量高，土壤盐碱化。 1.3.2 粉尘的危害 （1）对人体的危害 如含有PM2.5的粉尘吸入

9、人体后，长时间积累导致肺部疾病。粉尘粒度大小与它对人体的危害程度也有较大关系。粒度愈小，愈不轻易沉降，易悬浮在空气中，当被人体吸入后，深入肺部，一般小于2.5m的尘粒，易引发各种肺病及其他疾病。 粉尘通过呼吸道、眼睛、皮肤等进入人体，其中以呼吸道为主要途径。 被人体吸入呼吸道的粉尘，绝大部分被吸入后又被呼出。在没有阻力的情况下，吸入 的尘粒会经气管、主支气管、细支气管后，进入气体交换区域的呼吸性细支气管、肺泡管和肺泡，并在进入的过程中产生毒副作用，影响气体交换功能。而实际上，可吸入粉尘被吸入呼吸道后，主要通过撞击、策略沉积；弥散（又称布朗运动）、静电沉积、截留而沉降在呼吸道，只有极少部分粉尘能

10、进入肺泡区。撞击主要发生在大气道的弯曲和分岔处，如鼻咽腔解剖结构造成的涡流和弯曲。 随着气道变小，总截面积增大，气流减缓，沙粒由于重力作用沉降，阻留在各级气道壁表面。直径大于1um的粒子大部分通过撞击和重力沉降而沉积，沉降率与粒子的密度和直径的平方成正比；直径小于0.5um的粒子主要通过空气分子的布朗运动沉积于小气道和肺泡壁；纤维状（如石棉）或不规则形（如云母尘）粉尘主要通过截留作用沉积；破碎作用下产生的新鲜粉尘粒子带较多的电荷，易在呼吸道表面产生静电沉积。所有这些沉降作用，又都与尘粒的大小、密度、通过气道的空气速度有关；氯道产生的湍流也在很大程度上影响沉降形式各效率。沉积在呼吸道的粉尘随后被

11、机体通过多种方式清除。 （2）对设备的危害 焦尘散落在皮带转动部位，会加速转动部位的磨损速度，引起机械的早期损坏、漏油等; 若落在电气元件上，会使元件接触不良，控制失灵。覆盖到电机外罩及风扇周围，致使电机的散热效果不好，导致电机绝缘降低，在使用过程中可能导致电机损坏。 （3）粉尘的爆炸性 爆炸性是某些粉尘特有的属性，例如高分散度的煤尘、面粉、糖、亚麻、硫黄、铅、锌等可氧化的粉尘，在适宜的温度和尝试下（如煤尘尝试30-50g/m3,面粉、铝、硫黄7g/m3,糖尿病10.3g/m3),一旦遇到明火、电火花和放电时，会发生爆炸，导致重大人员伤亡和财产损失安全生产事故。 焦化废水特点：焦化废水特点：

12、焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物，砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。焦化废水的水质因各厂工艺流程和生产操作方式差异很大而不同。一般焦化厂的蒸氨废水水质如下：CODcr3000-3800mg/L、酚600-900mg/L、氰10mg/L、油50-70mg/L、氨氮300mg/L左右。 二二 焦化废水的处理工艺焦化废水的处理工艺2012.10.01到到2014.12.31现有企业执行表现有企业执行表1的规

13、定的规定2015.01.01起现有企业执行表起现有企业执行表2的规定的规定2012.10.01起新建企业执行表起新建企业执行表2的规定的规定 焦化废水处理方法可有很多种，归纳起来可以分为物理化学法、化学法、生物法。1 物理化学法 物理化学法包括吸附法、烟道气处理法、试剂处理法等。2 化学法 化学法包括化学絮凝法、焚烧法、等离子体处理技术、臭氧氧化技术、电化学处理技术等。3 生物处理工艺 目前国内外焦化废水的处理技术中，应用最广泛的方法首推生物处理法。生物处理法又包括厌氧处理和好氧处理。其中比较有代表性的工艺有活性污泥法、A/O工艺、A2/O工艺，SBR工艺等。下面着重对比介绍这几种生物处理技术

14、。2.1焦化废水处理方法 1）微生物：微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物组成的生物群体。按照呼吸方式可分为好氧微生物（必须生活在有分子氧存在的环境中，它们对芳香杂环化合物分解能力最强，范围也最广）、兼氧微生物(微生物则既可在分子氧环境中生存，也可利用化合态氧进行氧化作用)、厌氧微生物（要求生活在严格的厌氧环境，不存在分子氧也无化合态氧存在）。2）活性污泥： 活性污泥(activesludge)具有代谢功能的活性微生物群体;微生物内源呼吸和自身氧化的残留物;被污泥絮体吸附的难降解有机物;被污泥絮体吸附的无机物。 2.2生物废水处理法的相关基本概念 3）COD:是废水中还原性物质及

15、无机低价化合物以及部分或全部有机物被氧化剂氧化时所消耗的氧量，是一个综合性和代表性的指标，也是水质被污染的重要标志之一。4）污泥浓度（MLSS）：指一升曝气池混合液中所含悬浮固体（包括有机物和无机物）的干重，单位是g/L，一般控制在2-4g/L。5）污泥挥发分：指活性污泥在高温下燃烧时变成气体挥发掉的重量（有机物）占污泥干重的比例（%），一般40。6）污泥沉降比（SV）：指一定量的曝气池混合液静止30min后，沉降污泥体积与原混合液体积之比（%）。 7）指数（SVI）：指一定量的曝气池混合液静止30min后，沉降体积与污泥干重之比，单位是ml/g，一般控制在50-150。过高说明污泥颗粒松散，

16、不易沉降污泥发生膨胀；过低说明污泥颗粒大，紧密细小，无机程度太高，影响污泥的活性和吸附性。8）负荷（Ls）：指单位时间内，单位质量活性污泥能够处理的有机物数量。9）污泥灰分：指活性污泥中的各种无机物质。活性污泥在高温下完全燃烧时剩余重量（无机物）占污泥干重的比值，一般10%-50%。10）溶解氧（DO）：指溶解于水中的分子状态的氧，单位是ppm或mg/L 生物处理前的预处理方法通常是物理和化方法，如气浮法、吹脱法、混凝沉淀法、折点氯化法等，主要目的是使二级生化处理工艺的进水达到可生化处理的范围。在预处理工艺中，吹脱法主要是用于蒸氨，气浮法用于除油。生物法处理焦化废水的几种主要工艺有： （1）活

17、性污泥法 （2）A/O工艺 （3）A2/O工艺 （4）A2/O2工艺 （5）氧化沟 （6）SBR工艺 2.3生物法处理焦化废水的几种主要工艺 （1）活性污泥法 基本原理 活性污泥法就是以呈悬浮状的活性污泥为主体，利用活性污泥的吸附凝聚和氧化分解作用来净化废水中有机物的处理工艺。 活性污泥法的设备是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排出系统所组成的。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。空气通过鼓风机等曝气设备通入曝气池，为好氧反应提供氧气，同时，鼓入的空气还使混合液得到搅拌，有机物、氧与微生物能充分接触，利于反应。反应后液体自流入沉淀池，在此完成悬浮物和水进行分离，上层清液留出即为处

18、理后水; 沉淀下来的污泥分为两路，大部分回流，称为回流污泥，作用是维持曝气池内的悬浮物浓度和微生物浓度，剩余污泥外排，进行脱水等后续处理，数据见表2。活性活性污泥法流程图污泥法流程图活性污泥法的优点：（1）有机物在曝气池内的降解经历了第一阶段的吸附和第二阶段的代谢的完整过程，活性污泥也经历了对数增长、减速增长、内源呼吸的完整生长周期。（2）对无水的处理效果好，BOD去除率和达到90%以上。（3）适合用于处理净化程度高和稳定程度要求较高的污水。 活性污泥法的缺点：（1）曝气池首端有机物负荷高，耗氧速率较高，为了避免由于缺氧而形成厌氧状态，进水的有机物浓度不宜过高，则曝气池的容积大、占用的土地比较

19、多、基建费用较高。（2）耗氧速率沿池长是变化的，而供养速率难于与其相吻合。在池前可能出现好氧速率高于供养速率，在池后又有可能出现溶解氧过剩的现象，从而影响处理效果。（3）对进水水质、水量变化的适应性较低，运行结果容易受到水质、水量变化的影响,脱氮除磷效果不太理想。（2）A/O工艺 基本原理 此法处理流程主要由预处理、生化处理和后处理三部分组成。预处理包括除油池、气浮池和调节池等; 生化处理包括厌氧反应器、缺氧池、好氧池、中沉池和二沉池等; 后处理包括混合反应池、混凝沉淀池和过滤器等。预处理的主要目的是去除废水中的油类物质和较大颗粒的悬浮物，同时去除部分COD。主要有：平流隔油池、气浮装置、调节

20、池等处理设备。 预处理后废水与二沉池回流上清液一起均匀地进入生化处理工段。生化处理采用内循环工艺，主要目的是去除COD和氨氮及硫化物、氰化物、酚等有害物质。利用微生物的新陈代谢，降解污水中有毒有害物质。A/O生化池主要有缺氧池、好氧池、二沉池、风机房、药剂制备间、回流泵房等，以及相应的监控系统和必要的检化验设施。 后续深度处理主要是絮凝沉淀，进一步降低原水中生物不能降解的部分。生化池剩余污泥、混凝沉淀池底排泥浆至浓缩池经泵加压去污泥脱水间脱水。A/O法工艺流程图A/O工艺的优点： 效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀

21、，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。 流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。 缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。 容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化

22、的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。 缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环)工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。A/O工艺的缺点：l 由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低； l 若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气

23、池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90。 基本原理 A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。 污水处理工艺由预处理、生化处理、后混凝沉淀处理及污泥处理等组成。预处理部分由除

24、油池、气浮净化机、调节池等组成。经除油、气浮等预处理的废水自流入厌氧池。（3）A2/O工艺 生化处理由厌氧池、缺氧池、好氧池、二次沉淀池、鼓风机等组成，废水通过在厌氧池中进行厌氧菌的酸化、水解反应，处理部分有机物，提高污水的生化能力；通过厌氧池处理的污水与二沉池的回流清液混合，进入兼氧池，在此工段通过微生物的硝化反应，将NO3-和NO2-转化为N2，完成脱氮。 兼氧池出水与回流污泥进入好氧池，同时由鼓风机向好氧池中鼓入空气，目的是供氧和搅拌；同时投加营养物质，微生物在有氧条件下进行降解反应，去除废水中的酚氰等有害物质；同时进行硝化反应，将废水中的NH4-转化为NO-M2-和NO3-; 经过好氧

25、池处理后，进入二次沉淀池，在此进行泥水分离，上清液部分回流至兼氧池，其余进入后混凝进行处理; 沉于池底的活性污泥部分送回好氧池，剩余污泥进入污泥浓缩池，进行污泥浓缩处理。 后处理主要是絮凝沉淀，为了进一步降低出水的悬浮物和COD，加入混凝剂和助凝剂，反应后进行泥水分离，污泥送入浓缩池进行后续处理处理，然后送至污泥脱水机进一步处理。A2/O工艺流程图 A2/O工艺的优点：工艺的优点：（1）污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。（2）污泥沉降性能好。（3）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 （4）脱氮效果受混合液回流比

26、大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。 （5）在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。（6）在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。（7）污泥中磷含量高，一般为2.5以上。 A2/O工艺的缺点：工艺的缺点： （1） 反应池容积比A/O脱氮工艺还要大； （2） 污泥内回流量大，能耗较高； （3） 用于中小型污水厂费用偏高； （4） 沼气回收利用经济效益差； （5） 污泥渗出液需化学除磷 （4）A2/O2工艺工艺 基本原理基本原理 该工艺流程由预处理、生

27、化处理和后处理三部分组成。预处理工段由除油池、气浮池和调节池等组成; 生化处理工段由厌氧反应器、缺氧池、好氧池、中沉池、接触氧化池和二沉池等组成; 后处理工段由混合反应池、混凝沉淀池和过滤器等组成。废水首先通过预处理工段出去水中重焦油及轻焦油、乳化油及胶状油; 然后进入厌氧工段，进行水解酸化反应，以提高废水的可生化性并降解部分有机物; 厌氧工段出水与二沉池的回流硝化液混合，通过回流泵提升，进入兼氧工段进行反硝化反应，将NO3-和NO2-还原为N2，同时分解部分有机物。 兼氧池出水进入好氧池进行脱碳和硝化反应，在硝化池中残存的有机物被分解为CO2和H2O，NH4+或NO2-在有氧情况下，进行硝化

28、反应，将其转化为作为NO2-和NO3-。好氧工段出水进入二沉池，在此实现固液分离，上部清液进行回流，剩余的废水进入接触氧化池，加入絮凝剂混合，反应后进入后处理工段，在此主要进行絮凝沉淀，进行固液分离; 出水进行提升、过滤，然后送至熄焦工段，重复使用。处理数据见表2。 表2 生物污水处理方法技术比较表 通过表2我们得知，活性污泥法、A/O法工艺比较简单，前期投入比较少，但是处理后各项指标(CODcr、氨氮、总氰化物)不能满足国家污水排放的标准，建议进行舍弃;A2/O工艺目前使用的比较广泛，处理效果较前两种理想，但该工艺受外界条件影响较大，对水质要求严格，处理系统不是很稳定，适应能力不足，建议进行

29、改进; A2/O2处理工艺比较成熟，净化效果比较好，各项数据基本满足国际排放标准，建议广泛推广。 A2/O2工艺流程图 A2/O2工艺的优点：工艺的优点： A2/O2工艺能够获得较高的COD和NH3-N去除率，适于处理含高浓度COD和NH3-N的废水。 A2/O2工艺中的厌氧段不仅能够去除部分COD，而且能够有效地改善废水中难降解有机物的可生化性，为后续处理过程提供有效的基质。 A2/O2工艺系统操作稳定，抗冲击负荷能力强。 相比于传统工艺，A2/O2工艺能够节省能耗和可能的外加碳源，运行费用得以大大降低。 A2/O2工艺的缺点：（1）前期基础设施建设投资比较多。 （5 5）氧化沟）氧化沟 基

30、本原理基本原理 氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。 氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。 卡鲁塞尔氧化沟 多沟交替式氧化沟 以下为几种常见氧化沟的类型结构示意图： 奥贝尔氧化沟 氧化沟工艺的优点：氧化沟工艺的优点：（1）构造形式多样性 基本形式氧化沟的曝气池呈封闭的沟渠形，而沟渠的形状和

31、构造则多种多样，可以呈圆形和椭圆形等形状，也可以是单沟系统或多沟系统。多沟系统可以是一组同心的互相连通的沟渠，也可以是相互平行，尺寸相同的一组沟渠。多种多样的构造形式，赋予了氧化沟灵活机动的运行性能，使他可以按照任意一种活性污泥的运行方式运行，并结合其他工艺单元，以满足不同的出水水质要求。（2）曝气强度可调节 氧化沟的曝气强度可以通过两种方式调节。一是通过出水溢流堰调节，其二是通过直接调节曝气器的转速。 （3）曝气设备的多样性 常用的曝气设备有转刷、转盘、表面曝气器和射流曝气等。不同的曝气装置导致了不同的氧化沟型式，如采用表曝气机的卡鲁塞尔氧化沟，采用转刷的帕斯维尔氧化沟等等。（4）简化了预处

32、理和污泥处理 氧化沟的水力停留时间和污泥龄都比一般生物处理法长，悬浮装有机物与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定，故氧化沟可以不设初沉池。由于氧化沟工艺污泥龄长，负荷低，排出的剩余污泥已得到高度稳定，剩余污泥量也较少。因此不再需要厌氧消化，而只需进行浓缩和脱水。 氧化沟工艺的缺点：（1）污泥膨胀问题 当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。（2）泡沫问题 由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生

33、大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。 （3）污泥上浮问题 当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。（4）流速不均及污泥沉积问题 在氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。 （6）SBR工艺 基本原理基本原理 在反应器内预先培养驯化一定量的活性污泥，当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢，将有机物降解并同时使微生物细胞增殖。将微生物细胞物质与水沉淀分离，废水即得到处理。其处理过程主要由初期的去除

34、与吸附作用、微生物的代谢作用、絮凝体的形成与絮凝沉淀性能几个净化过程完成。 SBR工艺的优点：工艺的优点：（1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。（2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 （3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 （4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 （5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 （6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 （7）SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利

35、于废水处理厂的扩建和改造。（8）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。（9）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。 SBR工艺的缺点：工艺的缺点：（1）间歇周期运行，对自控要求高；（2）变水位运行，电耗增大；（3）脱氮除磷效率不太高；（4）污泥稳定性不如厌氧硝化好。工艺工艺是否需要是否需要稀释稀释优点优点缺点缺点传统活性污泥法需要稀释酚污染物去效果好难降解有机物、氨氮去除效果差A2/O 需要稀释BOD去除率高抗冲击能力差SBR需要稀释不需要设二沉池和污泥回流自控水

36、平高、管理水平高A2/O2需要稀释提高了废水的可生化性土建投资比较高A/O需要稀释BOD去除率高,运行相对稳定抗冲击能力差,泥量大,处理成本高,氨氮达标困难氧化沟需要稀释结构简单，处理效果好，基建投资省污泥膨胀问题，泡沫问题，污泥上浮问题表3 不同生物处理工艺优缺点比较 两种工艺都能达到预期的处理效果，但经分析比较，A2/O2法工艺方案在以下方面具有明显优势： 第一，以废水中有机物作为反硝化碳源和能源，不需要补充外加碳源。 第二，废水中的部分有机物通过反硝化去处减轻了后续好氧段负荷，减少了动力消耗。 第三，反硝化产生的碱度可部分满足硝化过程对碱度的需求，因而降低了化学药剂的消耗。 第四，SBR

37、对自控水平要求高，其相应的管理水平较高；而A2/O2法管理较简单，适合公司污水处理管理水平现状。 A2/O2工艺和SBR工艺的比较 第五，A2/O2法污水处理站土建投资比SBR法略高，但其设备及自控方面的投资比SBR法低很多，相应的A2/O2法的总投资要小一些。 第六，目前A2/O2法工艺在焦化废水处理中应用较为广泛和成熟。而SBR工艺用于焦化废水处理的工程实例较少,若采用SBR工艺，存在一定技术风险。 综合以上对比分析，可看出A2/O2生物处理工艺较为成熟、完备，值得推广。 众所周知，焦化企业的粉尘和烟尘治理主要特点是点多、面广、分散的排放源; 连续性、阵发性与偶发性并存的排放方式; 污染物

38、种类较多、危害性大; 烟尘量大、尘源点不固定，含有焦油、粉尘粘度大，温度高且带有明火，处理难度大。 随着环保要求日益严格和焦炉除尘技术水平的不断提高，焦炉环保从焦侧除尘发展到装煤烟尘的全方位烟尘治理，焦炉装煤除尘从早先的车上除尘装置发展到现在的地面除尘，从湿法除尘发展到干法除尘，从燃烧法演变成为不燃烧法，烟尘的捕集率和净化效率均大大提高。 下面我将从配煤系统煤尘，运焦系统粉尘，焦炉烟尘（装煤、推焦），干熄焦粉尘等四个方面来讲解焦化企业烟尘的产生及治理。 三三 焦化烟粉尘的治理工艺焦化烟粉尘的治理工艺 3.1.13.1.1煤尘治理现状煤尘治理现状 目前，对于煤尘的治理措施只是事后治理，即只重视已

39、积煤尘的清扫而轻视煤尘起因的防治。大多企业在煤转运设备部位加装了密封装置，输送机等部位设置了清扫器喷淋装置，但煤尘综合治理情况并不令人满意，仍存在密封不严、清扫器运行异常、除尘设备不可靠等问题，使现场的操作环境得不到根本的改善。机器一旦运转，煤尘四溢，粉尘乱舞，四周似烟雾弥漫。 3.1 配煤系统煤尘配煤系统煤尘 3.1.2煤尘治理技术煤尘治理技术 为了从根本上解决煤尘污染问题，要执行先防后治、防治结合的路线，才能把输煤系统的煤尘综合治理搞好。防治措施都要建立在仔细分析输煤系统煤尘产生原因的基础上煤尘中，粒径小于75um的占有相当比例，它们会长时间悬浮在空气中不能沉降，形成二次扬尘，一般的加湿、

40、喷水设施都达不到有效治理的目的。 3.1.2.1各段皮带系统安装喷雾抑尘喷带各段皮带系统安装喷雾抑尘喷带 带式输送机的跑偏和上下波动使煤尘容易直接从胶带上“弹”起，很难降落，使得煤运输走廊环境极为恶劣。可通过在输送机两侧加装微米级喷雾抑尘喷带，该设施可产 生与可吸入粉尘颗粒大小相当的微米级水雾颗粒，使粉尘与之吸附、相互粘结、聚结增大并在自身重力的作用下沉降，对煤水分增加在25之间，不会对煤的水分有大的影响。 3.1.2.2改造粉碎机、各转载落料点加喷雾气嘴改造粉碎机、各转载落料点加喷雾气嘴 运行中的粉碎机入口为正压，造成大量煤粉喷出，是粉尘污染的主要尘源，加装密封阻尼挡板，可以调节风量，阻止大

41、的粉尘外溢。在挡板下再安装喷雾气嘴，该喷嘴喷出的气雾对于细小的煤尘起到加湿加重和阻挡作用，煤尘会凝结受阻降落，不会再有二次扬起。 转载落料点的皮带溜槽处虽加装了密封罩，仍然存在着密封不严的现象，为将粉尘控制在密封罩内，在密封罩 内也要加装喷雾气嘴。密封罩内设置合理的空间，控制粉尘运动力与喷雾气嘴产生的气雾产生的冲力。 3.1.2.3完善储煤场喷淋系统完善储煤场喷淋系统 堆取料机在堆、取煤时煤尘飞扬，大风天污染更为严重、为了改变这种被动局面，在煤场四周加装喷淋系统，定期喷洒，一方面可以使储煤场内空气湿润，减少粉尘的产生，另一方面可以阻止粉尘外溢。煤筛分时产生的局部粉尘，用大型的喷淋车，喷出10-

42、20米的水雾化带，覆盖筛网四周，可以使储煤场的煤尘得到了基本抑制。 3.2 3.2 运焦系统粉尘运焦系统粉尘 3.2.1 3.2.1运焦系统粉尘的产生运焦系统粉尘的产生 运焦系统产生的污染物主要是焦粉，所有的焦炭在向炼铁厂高炉料仓转运和在筛焦楼筛焦的过程中，受气流的影响，导致大量焦尘从封闭不严的溜槽和缝隙涌出，不仅给焦炭运输工作带来影响，而且严重地危害现场作业人员的身体健康。 3.2.2 3.2.2运焦系统粉尘的治理运焦系统粉尘的治理 随着干熄焦的逐渐推广，现在大部分焦炭都采用干法熄焦，其含水量往往低于1%，所以焦炭在转运过程中会产生大量的粉尘，在焦炭流量大、落差高的皮带机头和机尾处，造成大范

43、围扬尘，极大地污染了岗位环境。针对运焦 系统皮带多，运输线路长。采取就近原则将部分除尘点接入其他单位的除尘系统中，进行焦粉除尘。 3.3 焦炉烟尘焦炉烟尘 3.3.1 焦炉烟尘的控制现状焦炉烟尘的控制现状 上世纪70年代以来，随着一代炉龄结束，国内焦炉相继进入大修期。目前，国内焦炉通过改造大修、扩容大修，同时消化吸收国外先进技术，提高了焦炉生产的机械化与自动化程度及整体技术装备水平。国内自行设计建成投产的6m大容积焦炉已达40多座，规划和在建的7.63m超大容积焦炉已近10座。这期间，随着技术进步和环保力度的加强，相继增加了必要的环保措施，焦炉环保状况有明显改善，突出表现在对炼焦过程的烟尘控制

44、方面的改善，但是对机械操作过程中的烟尘控制还难以满足环保要求，这是因为机械操作过程中的烟尘主要产生于开启炉门、装煤、 推焦与熄焦作业等环节，而且它们会在长距离上频繁移动，因而增加了治理的难度。 按焦炉目前的排放污染物的水平，可将焦炉分为三类：第一类是装备先进，配备有完善的装煤和拦焦除尘设施，其焦炉污染物控制基本可达到国内先进水平，污染物排放约为1.5kg/t焦以下；第二类是采用国内设备装备的6m或4.3m焦炉，没有配备装煤和拦焦除尘设施，或只有拦焦除尘设施，但管理严格，生产中炉门、上升管、装煤孔盖基本不冒烟，装煤时坚持用高压氨水喷射，这类焦炉污染物排放总量在3.55kg/t焦之间；第三类是不仅

45、没有配备装煤和拦焦除尘设施，而且管理不严，生产过程中炉门、上升管、装煤孔冒烟，装煤不能坚持用高压氨水喷射，这类焦炉属于污染物基本无控制的状况，其污染物排放总量远远超过3.5kg/t焦。 2004年国家发改委发布的焦化行业准入条件中的“环保工艺与设施”中明确规定：新建或改造焦炉要同步配套建设粉碎、装煤、推焦、筛运焦除尘装置。严格执行环保设施“三同时”规定，并要在主体设备投产后6个月内达到设计规定标准，连续运行。因此，焦炉烟尘治理势在必行。 3.3.2 焦炉烟尘的控制措施和治理技术焦炉烟尘的控制措施和治理技术 3.3.2.1 炼焦期间散烟的控制炼焦期间散烟的控制 炼焦期间的散烟及其控制主要在焦炉炉

46、门、焦炉上升管和装煤孔以及相应的焦炉运行管理。 （1）炉顶烟尘的控制 炉顶烟尘来源于装煤孔盖、上升管盖、上升管与炉顶联结处，桥管与水封阀连接处等。国内已采取的主要控制措施有：1）装煤孔盖泥封：把泥浆浇灌在孔盖周边加以密封。人工或装煤车机械浇泥，可以采用泥料SiO280%的耐火粉，粒径在0.074mm以下，体积密度40cP，pH8，要求悬浮性好、收缩性好，干燥后容易脱落。2）上升管盖密封：国内自上世纪80年代以来，普遍采用水封式上升管盖，水封高度大于上升管内煤气压力，保证荒煤气不外逸。3）上升管与炉顶联接处封堵：采用耐火材料泥浆、石棉绳和耐火粉料与精矿粉混合泥浆封堵，承插口处采用氨水水封。 目前

47、国外对装煤孔盖除采用泥封外，对装煤孔盖、座的结构设计作了改进，将盖、座的密封沿圆周方向加工成球面，由于球面密封有“万向密合”的优点，即使盖子稍有倾斜也能与座贴合良好，保证密封。 炉顶烟尘处理工艺流程 （2）炉门烟尘的控制 炉门刀边与炉框镜面接触不严密将使炉内烟气泄漏。50年代，采用小压架顶丝压角钢或丁字钢刀边的刀封炉门结构，但炉门易产生热变形而发生漏缝。60年代，采用敲打刀边，但不能消除炉门因热变形引起的冒烟现象。80年代，采用空冷式炉门，改善了炉门铁槽与炉门框因受热而引起的变形，同时采用带弹性腹板的不锈钢刀边，用小弹簧施加弹性力来调节刀边的密封性，基本上消灭了炉门冒烟现象。国内有些企业还采用

48、了气封炉门技术，进一步消灭了炉门冒烟。 （3）设置焦炉顶面自动吸尘清扫车 清扫装置可以设在装煤车上，也可以独立配置。其可以吸除炉面上的煤粉，防止其扬尘或在炉面上燃烧。 （4）设集气管放散管点火装置 点火装置用于焦炉事故或停电时，将集气管内放散出来的荒煤气点燃烧尽，以免其排入大气污染环境。 3.3.2.2 焦炉装煤烟尘的控制措施和治理技术焦炉装煤烟尘的控制措施和治理技术 装煤车将煤通过装煤孔装入赤热的炭化室，此时由于煤中水分蒸发和挥发分的迅速产生，造成炭化室内压力突然上升，大量烟尘从炭化室逸出。目前焦化厂普遍采用顺序装煤，焦炉设置双集气管， 并在上升管、桥管处采用 1.82.5MPa的高压氨水（

49、或0.70.9MPa蒸汽）喷射，使炭化室形成负压 （如装煤孔处压力为-5Pa），以实现无烟装煤。但实际效果并不十分理想。由于国内大多数装煤车的装煤伸缩筒、平煤杆套以及装煤孔座气密性差，喷射吸力波动较大，加上重力装煤产生的大量烟尘，不能完全借助高压氨水喷射及时导出，仍有相当部分烟尘会从装煤孔、小炉门等处逸出进入大气，造成环境污染。 从20世纪70年代起，随着环保要求日益严格，焦炉烟尘污染的治理技术引起了发达国家的高度重视，并相继在焦炉上试用成功，取得明显成效。目前己采取多种治理技术和措施，分别控制和降低装煤过程中的烟尘排放、炉门和炉顶的冒烟、冒火。我国也先后研发和实施了各种装煤烟尘的控制方法，主

50、要可分为密封式可调装煤除尘和抽吸 式装煤除尘设施，抽吸式装煤又可分为车载式和地面站式。现有的具体控制措施和治理技术见下图。 3.3.2.3 焦炉拦焦烟尘控制措施和治理技术焦炉拦焦烟尘控制措施和治理技术 推焦过程是在l分钟内将红焦推出炭化室，红焦重量达1050t。红焦表面积大、温度高，与大气接触后收缩产生裂缝，并在大气中氧化燃烧，可引起周围空气的强烈对流，产生大量烟尘。烟气温度高达数百摄氏度，可形成数十米的烟柱，严重污染环境。污染物主要是焦粉、二氧化碳、氧化物、硫化物等。如果焦化不均匀或焦化时间不足，会产生生焦，此时推焦过程产生的烟气呈黑色，烟气中含有较多的焦油物质。粉尘发生量约0.43.7kg

51、/t焦。 炼焦期间散烟治理机械操作过程中的烟尘治理焦炉炉门烟尘控制焦炉上升管烟尘控制 装煤孔烟尘治理 焦炉运行管理 装煤除尘抽吸式装煤除尘设施密封式可调装煤除尘车载式装煤除尘设施 地面站除尘设施拦焦车除尘燃烧法干式除尘设施 燃烧法湿法除尘设施与拦焦除尘合一除尘设施不燃烧法干湿除尘设施热浮力罩除尘设施 与捣鼓焦除尘车连接与捣鼓焦除尘车连接皮带小车连接的地面除尘站 与装煤除尘设施合一 燃烧法装煤湿法除尘车 捣鼓焦用湿法除尘车 不燃烧法湿法除尘车 带跨越管的装煤除尘车焦炉烟尘控制措施和治理技术框图焦炉烟尘控制措施和治理技术框图 从70年代起，世界各国焦炉焦侧除尘装置就不断问世，种类繁多，但基本可归纳

52、为四种，即焦侧集烟大棚、移动集尘车、热浮力罩除尘装置和地面站集尘系统。 与焦炉装煤烟尘治理相比，拦焦烟尘治理技术问世较早，成熟也早。由于环保工艺与设施要求焦炉拦焦和装煤烟尘需同步治理，因此随着技术进步和对焦炉治理经验的积累，拦焦除尘技术也不断发展。目前拦焦除尘大致可以分为车载式和地面除尘站以及与装煤除尘合一等形式，具体拦焦烟尘控制措施和治理技术也参见上图。 3.4 3.4 干熄焦粉尘干熄焦粉尘 3.4.1 3.4.1干熄焦除尘概述干熄焦除尘概述 干熄焦的环保优点是，清洁生产、污染小，没有湿熄焦工艺中产生的酚、氰等有害成分，对生产过程中产生的烟尘中的颗粒污染物进行了净化，达标后排放。在干熄焦系统

53、中设置了两套专门的除尘系统，即干熄焦循环气体除尘（又称工艺除尘）系统和干熄焦环境除尘系统（又称地面除尘）。 3.4.1.1 3.4.1.1干熄焦循环气体除尘干熄焦循环气体除尘 干熄焦循环气体除尘主要是针对保护设备而设置的， 由一次除尘器（重力除尘器，简称 1DC）和二次除尘器（旋风除尘器，简称 2DC）组成，在气体循环系统中起着除去粉尘颗粒的作用。一次除尘器位于干熄炉出口与锅炉入口之间，采用重力沉降的方式除去干熄炉出口循环气体中粗颗粒焦粉，保证进入干熄焦余热锅炉的焦尘粒径小于 2mm，降低焦尘对锅炉管的啄蚀，提高锅炉的使用寿命。二次除尘器位于锅炉出口与循环风机之间，采用旋风除尘的方式除去锅炉出

54、口循环气体中的细颗粒焦粉，保证进入循环风机的焦尘粒径小于1mm，降低对循环风机的磨损，提高风机的寿命。一次除尘器、二次除尘器收集和排出的焦粉，经链式刮板机和斗式提升机等设备送往焦粉贮槽，经加湿搅拌后外排运走。 3.4.1.2 干熄焦环境除尘干熄焦环境除尘 干熄焦环境除尘用于控制并收集干熄焦在装焦、排焦、运焦及干熄炉炉顶和预存段放散过程中产生的烟尘。该部分的烟尘通过除尘风机吸入地面除尘站的除尘器中进行除尘，除尘后的烟气达标后排放到大气中，排出的焦粉，经链式刮板机和斗式提升机等设备送往焦粉贮槽，经加湿搅拌后外排运走。所以干熄焦环保效果的好坏要靠环境除尘效果来评定。 3.4.2干熄焦环境除尘系统烟尘来源及特点干熄焦环境除尘系统烟尘来源及特点 在干熄焦环境除尘系统中，烟尘来源点多,尘源布置分散，烟尘颗粒温度和浓度分布不均，随装焦作业变化大,难于控制和捕集。在系统中主要尘源有下面三处： (1)干熄炉炉顶部的装入装置装焦作业时产生的高温烟尘。该部分烟尘温度高（温度可达500600），且烟尘气量大，约占干熄焦炉总除尘风量的50%左右，随装焦周期性变化，是周期阵发性尘源