焦化工业节水减排与废水回用技术

《焦化工业节水减排与废水回用技术》响应国家建设“海绵城市”的目标，始终以焦化废水节水减排和回用与“零排”为宗旨，总结当今国内外先进的焦化废水节水减排与回用和“零排”的技术并进行归纳和对比分析，并给出了各类污水处理技术典型工程实例，突出其实用性和可操作性。 

本书是一部论述焦化生产节水减排与废水处理回用和“零排”技术的专著。本书共分8章，主要内容为：①焦化工业节水减排的技术途径、措施、规定与“零排”可行性分析和设计要求；②废水特征、有机物组成、难降解的原因及其解决途径；③废水处理现状、研究进程、回用与“零排”工艺选择、技术措施、消纳途径与设计规定和要求；④实现回用与“零排”的技术组合与工艺集成及其工程应用。本书以焦化废水节水减排和回用与“零排”为主旨，总结当今国内外先进的焦化废水节水减排与回用和“零排”的技术并进行归纳和对比分析，结合各类处理技术典型工程实例，突出其实用性和可操作性。本书可供环境工程、市政工程等领域的科研人员、设计人员和管理人员使用，也可供高等院校环境工程、市政工程及相关大专院校师生参考。

1焦化工业节水减排现状与废水“零排”可行性分析1

1.1焦化生产工艺与节水减排1

1.1.1炼焦技术与节水减排2

1.1.2煤气净化技术与节水减排6

1.1.3化工产品精制与节水减排12

1.1.4节水减排新技术与新设备15

1.2焦化生产用水系统与节水减排24

1.2.1焦化生产用水系统组成、功能与作用24

1.2.2焦化生产净循环用水系统与节水减排26

1.2.3焦化生产浊循环用水系统与节水减排27

1.3焦化生产节水减排与废水“零排”可行性分析28

1.3.1节水减排与废水“零排”面临的问题与对策28

1.3.2节水减排与废水“零排”技术途径与控制措施29

1.3.3节水减排与废水“零排”可行性分析31

2焦化工业节水减排技术规定与设计要求41

2.1焦化工业节水减排的技术思路与新理念41

2.1.1清洁生产是实现节水减排的前提和条件41

2.1.2循环经济核心原理是实现节水减排与“零排”的基本原则43

2.2焦化企业节水减排总体设计技术思路与要求45

2.2.1确定合理用水水质指标45

2.2.2确定合理用水方式46

2.2.3用水量平衡问题46

2.3焦化企业节水减排技术规定与设计要求47

2.3.1一般规定与要求47

2.3.2软化水、除盐水系统48

2.3.3循环水处理系统49

2.3.4废水处理回用系统50

3焦化工业废水处理回用与“零排”的工艺选择和设计要求52

3.1焦化废水处理的技术途径与工艺选择52

3.1.1厌氧生化法对焦化废水处理的作用与意义52

3.1.2预处理、后处理与深度处理是去除难降解有机污染物的有效途径57

3.1.3处理技术与工艺选择59

3.2焦化废水分类收集与污染负荷的技术规定与设计要求61

3.2.1焦化废水分类收集与处置61

3.2.2焦化废水污染物与污染负荷的确定62

3.3焦化废水生化处理技术规定与设计要求65

3.3.1一般规定与要求65

3.3.2活性污泥法技术规定与设计要求67

3.3.3生物膜法技术规定与设计要求68

3.4预处理、后处理和深度处理技术规定与设计要求70

3.4.1预处理技术规定与设计要求70

3.4.2后处理技术规定与设计要求72

3.4.3深度处理技术规定与设计要求73

3.5二次污染物控制的技术规定与设计要求74

3.5.1一般规定74

3.5.2污泥排放与处置75

3.5.3废油处理与处置76

3.6废水处理系统工程设计有关规定与要求77

3.6.1总体布局与平面布置77

3.6.2废水处理构筑物的高程确定78

3.6.3管道部署与供排水管网设计有关问题80

4焦化废水特征及其有机物组成与类别82

4.1焦化生产物料平衡与废水特征82

4.1.1焦化生产物料平衡与排放污染物82

4.1.2焦化废水来源与组成83

4.1.3废水特征与水质水量85

4.2焦化废水有机物组成与类别89

4.2.1焦化废水中有机物组成89

4.2.2焦化废水中溶解性有机物组成94

4.3焦化废水的COD组成95

4.3.1废水中主要无机物COD组成95

4.3.2废水中主要有机物COD组成96

4.3.3废水中悬浮物对COD的影响98

4.3.4焦化废水的COD总构成与分析100

5焦化废水处理技术现状与研究进程101

5.1国内外焦化废水处理现状与进程101

5.1.1国外焦化废水处理技术概况与发展101

5.1.2国内焦化废水处理概况与发展105

5.2焦化废水物化法处理技术与研究进程106

5.2.1常规物化法处理技术106

5.2.2高新物化处理技术109

5.3焦化废水生化法处理技术与研究进程111

5.3.1活性污泥法111

5.3.2生物脱氮法114

5.3.3生物膜法115

5.3.4生物强化技术117

5.4焦化废水深度处理技术与研究进程120

5.4.1常规物化法深度处理技术120

5.4.2高新物化法深度处理技术124

5.4.3生化法深度处理技术125

5.5焦化废水脱色与泡沫控制技术与研究进程126

5.5.1生物泡沫的形成与控制方法126

5.5.2焦化废水脱色技术现状与研究进程129

6焦化废水处理存在的问题及其解决的技术途径135

6.1生化法处理焦化废水的特征与效果135

6.1.1生化法处理技术现状与分析135

6.1.2活性污泥法对焦化废水污染物去除效果与问题137

6.1.3厌氧状态下难降解有机物的去除特性与效果140

6.2焦化废水脱氮工艺组合与应用分析144

6.2.1焦化废水脱氮工艺及其选择144

6.2.2焦化废水生物脱氮工艺组合与应用分析146

6.3生物强化技术应用效果与作用分析149

6.3.1HSB高效菌脱氮功能作用与特征149

6.3.2高效微生物强化技术应用效果与作用分析155

6.3.3自固定化高效菌强化工艺应用效果与作用分析158

6.4组合工艺应用效果与作用分析161

6.4.1SBR/A/O/O生物脱氮工艺组合与应用分析161

6.4.2三相流化床与A/O2工艺组合与应用分析162

6.4.3A/O/MBR工艺组合与应用分析165

6.5深度处理技术应用效果与作用分析168

6.5.1有机物去除技术与作用分析169

6.5.2盐的去除技术与作用分析171

7焦化废水处理回用与“零排”技术的研究与开发174

7.1焦化废水生物脱氮工艺的深化与发展174

7.1.1A/O法生物脱氮工艺演变与发展174

7.1.2同步硝化-反硝化法脱氮工艺的研究与应用176

7.1.3短程硝化-反硝化脱氮工艺的研究与应用178

7.1.4厌氧氨氧化法脱氮工艺的研究与应用181

7.1.5铁炭微电解脱氮工艺的研究与应用184

7.2焦化废水生物强化技术的研究与开发187

7.2.1生物强化技术的作用机制与特点187

7.2.2生物强化技术实施途径与去除效果187

7.2.3生物强化技术的应用与开发189

7.3MBR生物膜脱氮除磷技术的开发与应用195

7.3.1膜生物反应器（MBR）处理机理与工艺组成196

7.3.2MBR稳定运行与膜污染控制措施197

7.3.3膜生物反应器在脱氮除磷方面的研究与进展200

7.3.4MBR技术处理焦化废水的应用与实践202

7.4新型物化法处理焦化废水技术的研究与开发204

7.4.1湿式氧化法的研究与应用204

7.4.2超临界水氧化法的研究与应用207

7.4.3光化学氧化法的研究与应用211

7.4.4微波诱导催化氧化技术的研究与应用213

7.4.5其他高新物化技术的研究与应用216

8焦化废水处理回用与“零排”技术组合和工艺集成及其工程应用223

8.1实现焦化废水处理回用与“零排”的技术条件与控制要求223

8.1.1焦化废水处理回用现状与控制要求223

8.1.2酚、氰、氨等物质的脱除与回收利用225

8.1.3水质调节与影响因素的控制227

8.1.4焦化废水回用与“零排”的消纳途径229

8.2生化法
物化法的技术组合与应用229

8.2.1A2/O 絮凝沉淀的处理技术与应用229

8.2.2A2/O生物酶絮凝的处理技术与应用234

8.3生化法
生化法 物化法的技术组合与工艺集成及其应用236

8.3.1A2/O 生物接触氧化
混凝沉淀的处理技术与应用236

8.3.2HSB A2/O2 混凝沉淀法处理技术与应用241

8.3.3问题与解决措施244

8.4物化法
生化法 物化法的技术组合与工艺集成及其应用245

8.4.1絮凝
接触氧化法 膜法的处理技术与应用245

8.4.2絮凝 A2/O 混凝沉淀的处理技术与应用248

8.4.3絮凝 A/O 混凝沉淀的处理技术与应用251

8.5以废治废处理的技术组合与应用254

8.5.1烧结烟气处理焦化废水的技术与应用254

8.5.2炼钢转炉烟气处理焦化废水的技术与应用257

8.5.3粉煤灰深度处理焦化废水的技术与应用259

8.6高新技术在处理焦化废水中的应用262

8.6.1湿式催化氧化法处理焦化废水的研究与应用262

8.6.2焦化废水制备水煤浆的技术研究与应用264

8.6.3物化法处理焦化废水的技术与应用267

8.7膜法深度处理焦化废水的技术与应用269

8.7.1膜技术组合研究与应用269

8.7.2MBR深度处理技术与应用271

8.7.3固定化膜生物反应器处理技术与应用274

8.8药剂法深度处理技术与应用277

8.8.1混凝吸附法深度处理技术与应用277

8.8.2不同絮凝剂深度处理技术与应用279

8.8.3聚铁絮凝法深度处理技术与应用281

8.8.4专用药剂法处理技术与应用283

参考文献290

节约水资源，减少工业废水排放，实现废水回用乃至“零排”，既是我国环保整体目标，更是焦化工业在其防治污染保护环境与持续发展过程中不可推卸的责任和任务。总结国内外，特别是国内近些年来焦化工业节水减排的成效与废水处理回用的成功经验是：其一，要从焦化生产的源头着手，直到每个生产环节，推行用水少量化，废水外排害化和资源化；其二，要推行先进生产工艺，回收有用资源，减少废水中有毒、有害的有机物浓度，提高废水水质，减少废水处理负荷；其三，要充分发挥预处理的功能与作用，确保处理系统的水质，以适应和满足处理系统对水质的要求；其四，要科学、合理选择好处理工艺与深度处理技术和废水消纳途径，终实现废水处理回用与“零排”的目标。基于上述宗旨，特组织编写本书，希望本书的出版，能够对焦化工业节水减排，废水处理回用与“零排”，发展循环经济，创建资源节约型、环境友好型焦化企业有所帮助。本书由王绍文、王海东、张兴昕、高康乐、逯博特编著，在编著过程中得到中冶建筑研究总院有限公司环保院领导王纯教授、杨景玲教授等以及北京市政四建公司领导专家的支持、帮助。杨禹成、王帆、张宾、孙玉亮、杨涛、赵金华、王春春、王玲玲等为本书编著提供了相关的支持，在此深表感谢。书中参考和引用了中国金属学会、中国钢铁工业协会和冶金环境保护信息网的相关刊物、论文集等相关资料，参考和引用了国内外公开发表的论文、专著、专利、标准等资料，在此对这些文献的作者及其所在单位致以衷心的感谢。由于编著者水平和编著时间所限，书中不妥和疏漏之处在所难免，敬请读者指正。编著者2016年7月于北京