宝钢焦化废水处理技术发展与现状

金亚飚，肖丙雁

（宝钢工程技术集团有限公司，上海 201900）

1 概述

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高浓度有机废水。焦化废水成分复杂，废水中除有氨、氰、硫氰根等无机污染物外，还有大量的有机污染物，有机污染物的种类以苯酚类及其衍生物、喹啉类及其衍生物和吲哚类及其衍生物为主。焦化废水危害大，部分多环芳烃以及杂环化合物还是“三致”物质。

建国以来，国内钢铁企业焦化废水处理技术的发展经历了艰难曲折的过程。20世纪50～60年代，焦化废水处理处于低水平阶段，沿用的是前苏联的焦化废水处理技术，简易的机械处理：平流沉淀池或圆形带刮泥机的沉淀池，去除浮油和重油，简单回用于熄焦。20世纪70年代，首钢焦化厂首先建设了一套生物脱酚装置，传统的焦化废水处理工艺均是以生物脱酚为重点。20世纪80年代，以消化、吸收宝钢引进日本的处理技术为主。20世纪90年代，以脱氮及降低COD为主，在生物脱酚基础上的A/O及A2/O工艺等，提出了焦化废水零排放的要求。

进入21世纪以来，国内加快了有关高效、快速处理设备的研发工作，并将“焦化废水达标排放与回用技术”列入“国家重大技术装备研制和重大产业技术开发专项规划”。《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）也明确规定新建焦化企业的酚氰废水不得外排。焦化废水处理技术将进入全新的领域。本文就宝钢焦化废水处理技术的发展与现状进行了相关介绍。

2 焦化废水水质及宝钢焦化废水的特点

焦化废水主要来源于原料煤表面水及化合水、焦化生产过程中的用水及蒸汽等。主要来源的焦化废水水质见表1。

表1 主要来源的焦化废水水质表

目前，焦化废水中已检出的有机污染物种类约为70～250种。宝钢焦化废水的主要有机污染物组分见表2。

表2 焦化废水主要有机污染物组分

针对有机物的难降解性，又对宝钢焦化废水中的有机污染物进行了单基质降解试验，结果见表3。试验结果表明：宝钢焦化废水中的有机物种类复杂，部分有机物的可生化降解性差，这对焦化废水生物处理造成了很大的困难。

表3 焦化废水污染物降解试验表

3 宝钢焦化废水处理技术的发展

3.1 宝钢一、二期焦化废水处理站技术发展

1981年，宝钢一、二期建设引进了日本新日铁焦化废水处理技术。其主要工艺流程为：溶剂脱酚→废水蒸氨→活性污泥法→混凝沉淀→活性炭过滤。普通活性污泥法，处理效果一直比较稳定，外排水也达到了当时的污水综合排放标准。

随着国家对焦化废水排放要求越来越严格，为了焦化废水的脱氮和进一步降低COD，1992年，宝钢对一、二期焦化废水处理站进行了改造。其主要工艺流程为：溶剂脱酚→废水蒸氨→A/O生物脱氮→混凝沉淀→砂过滤。该工艺达到了当时国际焦化行业的领先水平。

1997年，宝钢又把A/O活性污泥法改进为A/O/O活性污泥法，使系统运行更加稳定，排放水质有了很大提高。

2006年，宝钢再次进行了一、二期焦化废水处理站改造。其主要工艺流程为：溶剂脱酚→废水蒸氨→A/A/O/O生物脱氮（厌氧、生物反硝化、一级好氧、生物硝化）→混凝沉淀→砂过滤。出水优于国家污水综合排放标准（GB8978-1996一级）。宝钢一、二期焦化废水处理站实景见图1。

图1 宝钢一期、二期焦化废水处理站

3.2 宝钢三期焦化废水处理站技术发展

1998年，宝钢三期引进美国CHESTER焦化废水处理技术，采用了生物脱氮与物化处理相结合的处理工艺。其主要工艺流程为：溶剂脱酚→废水蒸氨→O/A/O生物脱氮→混凝沉淀。A/O和O/A/O工艺处理焦化废水进行对比。O/A/O工艺对COD、氨氮的去除率优于A/O工艺，但A/O工艺的反硝化效果较好。对于高浓度焦化废水，宜采用O/A/O工艺，普通的焦化废水则宜采用A/O工艺。

2006年，为了进一步稳定排放水质和降低运行成本，宝钢对三期焦化废水处理站进行了改造。其主要工艺流程为：溶剂脱酚→废水蒸氨→A/O生物脱氮→混凝沉淀→砂过滤。出水优于国家污水综合排放标准（GB8978-1996一级）。宝钢三期焦化废水处理站实景见图2。

图2 宝钢三期焦化废水处理站

3.3 宝钢焦化废水处理站的废水排放标准

经历多次改造后，宝钢一、二、三期焦化废水排放指标见表4。

表4 宝钢一、二、三期焦化废水处理站排放标准

3.4 宝钢焦化废水处理站改造前后比较

宝钢一、二、三期焦化废水处理站改造前后的比较见表5。

表5 宝钢一、二、三期焦化废水处理站改造前后比较表

3.5 宝钢四期焦化废水处理站技术

2012年5月，宝钢四期焦化废水处理站投运。四期焦化废水处理站采用的是“厌氧-缺氧-好氧池（A-A-O）+后置反硝化+物化处理”工艺，处理后的排水达到上海市地方《污水综合排放标准》（DB31/199-2009）二级标准。

根据《焦化行业准入条件》的要求，酚氰废水必须循环使用，不得外排，因此宝钢新建了深度回用处理站将焦化废水处理站处理后的排水进行深度处理，采用的是“超滤+反渗透”工艺。四期焦化废水处理站实景见图3。

图3 宝钢四期焦化废水处理站

宝钢四期焦化废水处理站实现了70%的工业水的产水目标，用产水替代工业水在厂区内回用；实现了30%浓水无害化回用，确保了废水严格意义上的零排放。