熄焦水源对熄焦后废水水质的影响

传统的湿法熄焦技术工艺简单、投资少，在我国及世界各国普遍使用。湿法熄焦的工作原理为水与炽热焦炭的换热过程，伴有大量熄焦水的蒸发，同时产生熄焦废水。熄焦废水水量大、温度高，且含高浓度COD、氨氮等污染物，处理起来较为困难。本文通过不同来源的废水熄焦模拟试验进行熄焦前后水质对比分析，确定熄焦水源对熄焦废水水质的影响。

1、试验设计

1．1 模拟熄焦设施模拟熄焦设施的尺寸以山西亚鑫煤焦化有限公司焦化厂熄焦车设计图纸为准，按照1∶20的比例缩小(长0．7m、宽0．17m、高0．12m)，形状、结构与实物相符，制作材料选用耐高温的铁质板材。

1．2 废水水质

试验水取自山西亚鑫煤焦化有限公司，其熄焦水水质指标见表1。

1．3 试验废水水量

1)在熄焦塔附近放置模拟熄焦设施，同时准备好自来水、生化站处理达标水、熄焦循环水、蒸氨废水各40kg。

2)第1次熄焦用水量18kg，蒸发量约3．7kg;第2次熄焦时补充3．7kg熄焦水后进行熄焦，蒸发量约3．7kg;第3次熄焦时补充3．7kg熄焦水后进行熄焦。共熄焦3次，监测熄焦前后水中污染物浓度。

2、试验内容与结果讨论

2．1 熄焦试验

焦炉出焦时从熄焦车内取红焦约7kg迅速放入熄焦篦箱内，采用喷淋方式分别用自来水、生化站处理达标水、熄焦循环水、蒸氨废水喷淋焦炭2min，熄焦水收集于熄焦篦箱下的水槽中。测试熄焦前后水中的污染物，每种熄焦水循环熄焦3次，分别对比熄焦前后水质结果。

2．2 试验结果

1)自来水熄焦条件下，循环3次熄焦前后水质结果见表2。

2)生化站处理达标水熄焦条件下，循环3次熄焦前后水质结果见表3。

3)熄焦循环水熄焦条件下，循环3次熄焦前后水质结果见表4。

4)蒸氨废水熄焦条件下，循环3次熄焦前后水质结果见表5。

2．3 试验结果分析

自来水、生化站处理达标水、熄焦循环水经过熄焦后水中COD浓度变化如图1所示。蒸氨废水经过熄焦后水中COD浓度变化如图2所示。可以看出，熄焦后水中的COD浓度有升高现象，升高程度与熄焦补水浓度有关，熄焦补充水COD浓度越低，熄焦后水中COD浓度升高越小。

自来水、生化站处理达标水、熄焦循环水经过熄焦后水中氨氮浓度变化如图3所示。蒸氨废水经过熄焦后水中氨氮浓度变化如图4所示。可以看出，采用自来水、生化处理站处理达标水熄焦后，水中的氨氮在一定范围内波动，熄焦后氨氮浓度最高不超过补水浓度，总体存在下降趋势;采用熄焦循环水熄焦后，氨氮浓度无明显变化;蒸氨废水熄焦后，水中氨氮浓度下降明显。熄焦补充水氨氮浓度越高，熄焦后水中氨氮浓度相应降低的越多，最终氨氮浓度在一定范围内波动。可见，不管采用何种氨氮浓度的废水作为熄焦水，熄焦后氨氮浓度不会超过补水浓度。

自来水、生化站处理达标水、熄焦循环水经过熄焦后水中挥发酚浓度变化如图5所示。蒸氨废水经过熄焦后水中挥发酚浓度变化如图6所示。可以看出，采用自来水熄焦后，水中的挥发酚略有升高;采用生化站处理达标水、熄焦循环水、蒸氨废水熄焦后，水中挥发酚浓度有所下降。熄焦补充水挥发酚浓度越低，熄焦后水中挥发酚浓度波动越小。

自来水、生化站处理达标水、熄焦循环水经过熄焦后水中氰化物浓度变化如图7所示。蒸氨废水经过熄焦后水中氰化物浓度变化如图8所示。可以看出，采用自来水、生化站处理达标水、熄焦循环水熄焦后，水中氰化物浓度有所升高。采用蒸氨废水熄焦后，水中氰化物浓度有所下降。

通过采用不同浓度的熄焦水进行熄焦模拟试验，由图1～图8可以看出，熄焦后水中的COD、氨氮、挥发酚、氰化物浓度变化与原水浓度有关。采用不同浓度的废水进行熄焦时，其浓度变化在一定范围内波动。熄焦过程中相当一部分废水吸热变成水蒸汽，其物质浓度应该因浓缩而增加，而试验结果发现熄焦后COD、氨氮、挥发酚、氰化物浓度没有出现无限制升高现象，这是因为熄焦过程处于高温环境，COD、氰化物被分解，氨氮、挥发酚挥发，使得熄焦后水中COD、氨氮、挥发酚、氰化物浓度发生变化。当浓缩与分解、挥发趋于一致时，其浓度稳定在一定范围内。通过熄焦水模拟试验，熄焦水中污染物浓度变化的主要原因为:蒸发浓缩、高温裂解、污染物溶出现象。

3、结语

1)熄焦前后废水水质变化不大，熄焦用水水质越好，熄焦后的废水水质就越好。

2)熄焦废水治理的思路为源头控制，从经济和资源回收利用上考虑采用污染程度较小的污水作为熄焦用水，从而产生污染物浓度较低的熄焦废水。

3)高温、低浓度熄焦废水可采用化学氧化的处理方法达到GB16171―2012间接排放标准进入熄焦系统循环使用。（来源：山西亚鑫能源集团有限公司，扬州明都环境工程机械有限公司）