煤化工废水无害化处理技术研究与应用

第1章　煤化工废水的来源及其水质特征 001
1.1 煤化工废水的来源 002
1.1.1 煤炭焦化生产工艺及废水来源 002
1.1.2 煤炭低温干馏生产工艺及废水来源 004
1.1.3 煤气化生产工艺及废水来源 007
1.1.4 煤液化生产工艺及废水来源 010
1.2 煤化工废水的水质特征 014
1.2.1 焦化工业废水污染物组成及水质特征 015
1.2.2 兰炭工业废水污染物组成及水质特征 017
1.2.3 煤制气废水污染物组成及水质特征 018
1.2.4 煤液化废水污染物组成及水质特征 020
1.3 煤化工废水的危害与污染风险 022
1.3.1 煤化工废水的危害 022
1.3.2 煤化工废水的污染风险 023
参考文献 027

第2章　煤化工废水典型处理工艺与效果 030
2.1 焦化废水处理工艺与效果 030
2.1.1 焦化废水处理技术概况 030
2.1.2 焦化废水典型处理工艺与效果 036
2.1.3 焦化废水处理存在的问题 040
2.2 兰炭废水处理工艺与效果 042
2.2.1 兰炭废水处理技术概况 042
2.2.2 兰炭废水典型处理工艺与效果 046
2.2.3 兰炭废水处理存在的问题 052
2.3 煤气化废水处理工艺与效果 053
2.3.1 煤气化废水处理技术概况 053
2.3.2 煤气化废水典型处理工艺与效果 059
2.3.3 煤气化废水处理存在的问题 063
2.4 煤液化废水处理工艺与效果 064
2.4.1 煤液化废水处理技术概况 064
2.4.2 煤液化废水典型处理工艺与效果 067
2.4.3 煤液化废水处理存在的问题 072
参考文献 073

第3章　煤化工废水资源回收与无害化处理技术 076
3.1 煤化工废水中资源物质的回收技术 076
3.1.1 废水中氨的回收技术 076
3.1.2 废水中酚的回收技术 078
3.1.3 废水中油的回收技术 081
3.1.4 废水中工业盐的回收技术 084
3.2 煤化工废水无害化处理技术 087
3.2.1 焦化废水无害化处理技术 088
3.2.2 兰炭废水无害化处理技术 091
3.2.3 煤气化废水无害化处理技术 094
3.2.4 煤液化废水无害化处理技术 097
参考文献 100

第4章　煤化工废水无害化处理新技术 103
4.1 难降解有机物去除及活细胞固定化技术 103
4.1.1 煤化工废水中典型难降解有机物的去除 103
4.1.2 活细胞固定化技术处理煤化工废水试验研究 109
4.2 煤化工废水中生物脱氮技术 115
4.2.1 焦化废水厌氧氨氧化生物脱氮 116
4.2.2 短程硝化反硝化工艺处理焦化高氨废水 120
4.2.3 异养硝化-好氧反硝化生物脱氮技术 125
4.3 新型物化技术处理煤化工废水 131
4.3.1 超声波技术降解焦化废水中的有机物 131
4.3.2 超重力法吹脱氨氮(NH4+-N)废水技术的应用 134
4.3.3 零价铁在废水处理中的应用 137
4.3.4 微波辐射对多环有机物大分子的降解作用及影响因素 138
4.3.5 高压脉冲放电处理含氰废水及其影响因素 141
4.3.6 以废治废技术 143
4.3.7 催化氧化法在煤化工废水处理中的应用 146
4.4 低损高效酚萃取剂及油水分离剂 155
4.4.1 低损高效烷基酮类酚萃取剂 155
4.4.2 新型可降解糖脂类油水分离剂 161
参考文献 168

第5章　煤化工废水无害化处理技术原理与新工艺开发 172
5.1 煤化工废水无害化处理组合工艺开发 172
5.2 煤化工废水支撑液膜萃取脱酚工艺 177
5.2.1 液膜萃取分离技术原理与特点 177
5.2.2 试验水质 179
5.2.3 试验装置及流程 179
5.3 高浓度有机废水超临界水氧化工艺 183
5.3.1 超临界技术原理 183
5.3.2 超临界水氧化技术特点 183
5.3.3 超临界水氧化技术影响因素 183
5.3.4 工艺及设备运行流程 184
5.3.5 试验污水水质 185
5.3.6 运行结果 185
5.3.7 超临界技术实际应用存在的问题分析 186
5.4 煤制油含盐废水膜浓缩及分质结晶工艺 186
5.4.1 中试规模及进水水质 186
5.4.2 膜浓缩单元 187
5.4.3 蒸发预处理单元 188
5.4.4 蒸发结晶单元 189
5.4.5 运行成本分析 192
5.5 煤化工废水微气泡臭氧催化氧化-生化耦合深度处理工艺 192
5.5.1 试验装置及流程 192
5.5.2 废水水质 193
5.5.3 操作条件 193
5.5.4 COD去除效果 193
5.5.5 氨氮(NH4+-N)和总氮(TN)去除效果 194
5.5.6 UV254 去除 194
5.5.7 GC-MS分析 195
5.5.8 紫外-可见吸收光谱分析 195
5.6 煤化工废水资源回收及无害化处理设备开发 196
5.6.1 无终端双循环(NDC)脱氮反应器技术及应用 196
5.6.2 NDC脱氮技术原理 196
5.6.3 NDC运行模式分析 197
5.7 双循环UASB及其在煤化工废水处理中的应用 200
5.7.1 理论依据及解决办法 200
5.7.2 双循环UASB在废水处理中的应用 202
5.7.3 结论 203
5.8 生物移动床及其在煤化工废水处理中的脱氮效能 203
5.8.1 MBBR工艺原理 203
5.8.2 MBBR中的生物填料 204
5.8.3 MBBR系统 204
5.8.4 试验用水 205
5.8.5 MBBR系统稳定运行全程硝化反硝化脱氮效能 205
5.9 耐污膜生物反应器的开发与应用 208
5.9.1 MBR的原理 208
5.9.2 MBR的特点 209
5.9.3 PTFE-MBR工艺特点 210
5.9.4 PTFE-MBR膜系统 211
5.9.5 PTFE-MBR系统在煤化工废水处理中的应用 212
5.10 气态膜法废水脱氨工艺 212
5.10.1 膜吸收技术处理含氨废水的原理 213
5.10.2 试验装置与流程 214
5.10.3 膜吸收脱氨过程传质影响因素分析 215
5.11 煤化工废水萃取脱酚工艺与应用 218
5.11.1 萃取剂的选择 218
5.11.2 萃取工艺参数的确定 219
5.11.3 实际应用 220
5.12 膜集成技术在煤化工高盐废水资源化中的应用 221
5.12.1 膜浓缩分离技术 221
5.12.2 纳滤预分盐+膜浓缩+结晶分盐工艺 222
5.12.3 高盐废水资源化技术的工程应用 223
5.13 煤化工废水除油技术与应用 225
5.13.1 煤化工废水中油的存在状态 225
5.13.2 含油废水处理技术 225
5.13.3 用于煤化工高浓度污水的复配破乳剂研究与应用 228
参考文献 230

第6章　煤化工废水无害化处理技术集成与应用 234
6.1 焦化废水无害化处理技术集成与应用 234
6.1.1 气浮-A2/O-氧化絮凝-BAF组合工艺应用 234
6.1.2 3T-AF/BAF-MBR-RO组合工艺中试案例 237
6.1.3 A2/O+BAF集成技术应用 241
6.2 兰炭废水无害化处理技术集成与应用 243
6.2.1 除油-微电解-吹氨-高效菌种生化技术-混凝沉淀-催化氧化联合工艺处理兰炭废水 243
6.2.2 兰炭废水资源化回收及深度处理组合技术 246
6.2.3 新型兰炭企业生产废水“零排放”工艺 248
6.3 煤气化废水无害化处理技术集成与应用 250
6.3.1 鲁奇工艺煤气化冷凝废水处理工程实例 250
6.3.2 煤气化废水处理工程设计实例 252
6.3.3 BGL气化煤化工废水“零排放”工艺系统的应用 255
6.4 煤液化废水无害化处理技术集成与应用 258
6.4.1 煤制油高浓度废水处理工程设计 258
6.4.2 煤直接液化污水深度处理工程运行研究 262
6.4.3 煤直接液化示范工程废水处理工艺分析 264
参考文献 266

附录 269
附录1 《污水综合排放标准》(GB 8978—1996) 269
附录2 《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012) 289