焦化废水成分复杂,不但含有高浓度的氨氮、酚、氰,而且还含有如吲哚、萘、吡啶、菲蒽、苯并芘等多种芳香族化合物,是一种处理难度极大的工业废水。目前,我国每年从焦化厂排放出数万吨的氨氮污染物,给我国的水资源造成了极大的污染。迫于节能减排的压力,许多焦化厂开始对水处理系统进行改造。多数老型的焦化厂都是采用简单的两段式生化处理系统,生物脱氮技术对于一些高浓度的氨氮废水处理效果不是很好,大量游离氨的存在降低了硝化菌的活性,使得氨氮的去除率很低,所以改造起来非常困难。针对当前的问题,课题提出了一种新的思路,即采取措施对废水进行预处理,使氨氮浓度降低到原有生化处理系统能负荷的范围内。综合目前氨氮废水的处理工艺,课题采用了化学沉淀这种既简便又稳定的处理方法。对于沉淀物的处理将是一个难题,传统的絮凝沉淀会增加絮凝池、沉淀池的投资。对于许多企业来说,用地和投资费用都是难于接受的。课题借鉴了庞泰公司的陶瓷膜过滤工艺,对沉淀物进行过滤处理,研究了两种工艺联合处理的可行性和工艺条件。首先,通过对磷酸铵镁生成反应的模拟计算,估算出了磷酸铵镁反应的最佳pH值和药品的投加方式等信息。然后对宁波钢铁焦化厂的剩余氨水进行了试验,得出最佳PH值为9.5,Mg::N为1.2:1.0,P:N为1.3:1.0,课题还讨论了磷酸铵镁生成反应的动力学因素,计算出Ea=13.5KJ·mol-1。对反应的影响因素进行单因素和正交试验的研究,得出最佳的工艺条件,节约了药剂成本。课题主要研究化学沉淀和陶瓷膜过滤联合工艺的可行性和工艺条件,讨论了陶瓷膜过滤器的设计和运行工艺参数。通过实际的应用,得出最佳的进口压力为0.6MPa,反洗压力0.6MPa,反洗周期10h,反洗时间25min。由于陶瓷膜固有的缺点所限,每隔一个月左右需进行一次清洗,试验采用1.0%的HCl和2.0%的NaOH溶液先后清洗10分钟,能取得很好的恢复效果。课题通过对一种新的联合工艺的讨论,给许多焦化厂氨氮排放的难题提供了很好的参考。通过试验,表明这种工艺是完全行得通的,工艺运行效果稳定,氨氮能够达标排放。这种工艺的最大优点是只需在原有的基础上做变化不大的改动即可达到氨氮的排放要求,是一种非常实用的整改措施。