膜法处理在焦化废水深度处理中的应用
经过AAO工艺处理后，焦化废水一般能达到国家规定的排放标准。但要达到废水回用的要求，还要采用超滤、反渗透等膜法处理工艺。膜法处理主要由混凝沉淀为主的预处理部分、超滤、反渗透膜为核心的产水部分和高级氧化及离子交换为主的中水回用与达标排放部分组成。
目前，山西亚鑫煤焦化有限公司已实施焦化废水回用处理技术，经处理后的水回用于生产，减少了废水的排放，同时节约了新水资源。系统经过几个月的运行，各项指标均符合设计要求。
1 水质要求
中水经处理后，产出水回用于企业，参照市政自来水的部分水质标准，处理后中水的水质要求已达到了表1中的指标。系统额定处理能力为70t/h，外排水COD≤ 100mg/L。
表1 处理后的中水水质要求
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2 水处理的工艺流程
水处理系统的工艺流程见图1。反渗透浓水回收与排放处理流程见图2。
如图1所示，经生化处理后的废水首先进入混凝沉淀设备，并投加絮凝剂发生混凝沉淀反应，以去除绝大部分悬浮物等固体杂质。由于原水中的COD大部分是由悬浮物引起的，因此又可降低COD。反渗透膜是一种半透膜，当经加压的水流经反渗透膜表面时，水分子能透过反渗透膜，成为淡水，而大分子物质如无机离子、细菌等都将无法通过而成为浓缩水。反渗透脱盐系统正是利用反渗透膜的物理分离原理，将无机离子进行物理分离，浓水排放，产出水的无机盐含量大幅度降低，达到预脱盐的目的。在本系统中，除无机离子外，有机物污染物等杂质也被分离至浓水中，从而降低了产出水中的COD、氨氮、CN－离子的含量。
设置的超滤膜作为反渗透膜的预处理手段，可延长反渗透膜的使用寿命。色、味、细菌、酚、氰、铁、锰、氨氮及有机物等均不能透过反渗透膜。反渗透膜的产出水中无机物含量也大幅度降低，可达到类似自来水的水质标准。
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图2 所示的系统采用了高级氧化技术分解CN－离子和有机物，CN－离子最终被氧化分解为二氧化碳和氮气，从而将CN－离子完全无害化。氨氮和其他有机物等也被氧化分解为小分子物质。将反渗透浓水经高级氧化设备降低COD后，再进入阴离子交换器，并置换出剩余CN一离子后，废水即可达标排放。 由于废水的色度是由CN－离子引起的，分解去除CN－离子后，水的颜色变成了无色透明。离子交换器的再生废液可进行回流处理。本系统水处理工艺可提高水的回收利用率，不会在系统中产生离子的循环累积，保证了系统长期稳定的运行。
3 系统运行效果
系统连续运行后对进出水水质进行了检测，产出水的电导率远小于市政自来水的电导率，氨氮完全被去除，其他指标均符合设计要求。产出水可完全回用于循环水系统、工业水系统以及焦化生产用水，其平均值见表2。
表2 系统进出水水质
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系统按每天运行20h计算。进水量为70t/h, 产水量为49t/h，系统的中水回收率可达70％左右。电费、药剂费用、膜更换费用、人员工资折水费合计为1.51元/t。目前太原市的工业用水价格为3.40元/t，经计算每年可节约水费约66.68万元经济效益非常可观，社会效益也非常明显。
4 结语
系统组合了超滤膜、反渗透膜及高级氧化等新技术，又有沉淀过滤、离子交换等常规处理工艺。发挥了各处理工艺的最大效果，组成了一套完整的水处理系统。
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