순환수 “0배출 0오염” 기술

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1. 코크스화 폐수의 특성과 구성
코크스화 폐수는 유독하고 유해한 물질들이 다량 포함된 폐수입니다. NH3-N 농도가 높으며, 타르 함량도 많습니다. 또한 생물학적 처리가 어렵고 복잡합니다；또한 폐수에 포함된 혼합 고리 화합물, 다환 방향족 탄화수소, 시안화물, NH3-N 등은 모두 미생물에 독성을 가지며 그 성장을 억제합니다. 1. 코크스화 폐수의 발생 원인 1) 고온 분해 및 가스 냉각 과정에서 생성되는 잔여 암모니아수 폐액； 수량은 공장 전체 배출량의 절반 이상을 차지하며, 그 수질은 복잡하고 성분 종류도 다양하며 오염물질 농도도 높습니다. 암모니아, 시안화물, 황시안화물과 같은 무기 오염물질 외에도, 페놀, 오일류, 니트로벤젠, 피리딘, 퀴닌, 안트라센 및 기타 고리형, 혼합 고리형 방향족 화합물들도 포함되어 있습니다. 2) 가스 정화 과정에서의 가스 최종 냉각기 및 원유벤젠 분리 탱크의 배수 등으로, 여기에는 가스 최종 냉각을 위한 직접 냉각수, 벤젠 및 나프탈렌 세척 과정에서 사용되는 직접 냉각수, 그리고 원유벤젠 처리 과정에서 발생하는 직접 증기 응축 분리수가 포함됩니다. 함유된 오염물질은 페놀, 시안화물 및 기타 CODcr 성분 등이며, 암모니아도 포함되어 있습니다. 3) 조질톨 가공, 벤젠 정제, 정제페놀 생산 및 쿠마론 생산 과정에서 발생하는 오수. 포함된 오염물질은 페놀, 시안화물 및 기타 CODcr 성분 등이며, 물의 양은 적습니다. 4) 석탄, 코크스 가루 등과 접촉한 폐수. 석탄 가공 과정에서 발생하는 먼지 제거용 세척수, 코크스 오븐에 석탄을 넣거나 코크스를 꺼낼 때 사용되는 먼지 제거용 세척수로, 이러한 폐수의 특징은 부유물 농도가 높다는 것입니다；건식 소결 공정의 이러한 폐수의 양은 비교적 적습니다. 2. 코크스화 폐수의 주요 오염물질 1) 주요 오염물질 분류 벤젠계: 벤젠, 톨루엔, 디메틸벤젠 등； 페놀류: 페놀, 메톡시페놀, 디메톡시페놀 등； 퀴린류: 퀴린, 이소퀴린 등； 나프탈렌류: 나프탈렌, 메틸나프탈렌 등； 잡환 화합물류: 인돌, 카졸, 피리딘, 벤조푸란 등 다환 방향족 화합물류； 황화물, 시안화물, 암모니아, 암모늄염, 황화물 등； 2) 주요 독성 오염물질 및 그 위험성: 벤젠계 화합물: 이는 원형의 독성 물질로, 모든 생물에게 해를 끼치며 세포의 활동력을 상실시키고 심부 조직의 손상과 괴사를 유발하여 결국 전신 중독을 일으킨다.전체 유기 오염물의 60%를 차지하며, 독성이 쉽게 줄어드는 유기물에 속합니다. 시안화물: 극독성 물질로, 생체 내로 들어가면 세포 내 호흡 효소계를 억제하여 미생물의 활동을 감소시킨다. 다환 방향족 화합물과 혼합 고리 화합물: 지속성 유기 오염물질(POPs)에 속하며, 분해가 어렵습니다；POPs는 분해 속도가 느려 환경에 쌓이기 쉽으며, 일부는 더욱 독성이 강한 물질로 변환될 수도 있습니다. 대부분의 POPs는 환경을 오염시일 뿐만 아니라 인간의 건강에도 직접적인 위협이 됩니다. 알킬페놀, 피리딘과 같은 오염물질은 환경내분비교란물질(EEDCs)에 속합니다； 3. 타르의 성분 및 CODcr에 미치는 영향
석탄 타르는 코크스 제조 과정에서 석탄을 열분해할 때 생성되는 원유 가스의 한 종류입니다. 상온에서 석탄 타르는 검은색의 점성이 높은 액체입니다. 코크스 제조 과정에서 생성되는 고온 상태의 석탄 타르의 밀도는 1.160–1.220g/cm3입니다.주로 다환 방향족 화합물로 구성되어 있으며, 그 중 나프탈렌의 함량이 가장 많고, 그 외의 성분들은 상대적으로 적습니다. 주요 성분으로는 1-메틸나프탈렌, 2-메틸나프탈렌, 피렌, 푸렌, 옥소푸렌, 안트라센, 피리, 카라즈, 플루오렌, 퀴닌, 피렌 등이 있습니다. 타르의 성분으로부터 알 수 있는 것은, 코크스화 폐수의 오염물질은 주로 타르에 의한 오염에서 비롯된다는 점이다.코크스화 공정에서 발생하는 폐수가 처리하기 어려운 이유는 주로 타르에서 생성되는 독성 물질인 CODcr 때문입니다.따라서 폐수 내 톨루엔 함량을 조절하는 것이 코크스화 폐수 처리를 해결하는 근본적인 방법입니다. 4. 코크스화 공정에서 발생하는 폐수의 CODcr 기본 분류
화학적 산소 요구량(CODCr)은 수질의 유기 오염을 나타내는 중요한 지표 중 하나입니다. 이는 강력한 산화제인 염화크로뮴을 사용하여 폐수 내의 유기물을 산화시키는 데 필요한 염화크로뮴의 양을 의미하며, 산소의 농도(mg/L)로 표시됩니다. 코크스화 공정에서 발생하는 폐수의 CODcr 분류 및 분해 메커니즘: CODcr이 미생물에 미치는 영향
II. 종합적인 해결 방안
양측이 협의하는 동안, 금우천철 코크스화 기술 담당자들은 만화가 이 기술을 적용하고 있는 고객 중 하나인 한강그룹 한보철강회사의 코크스화 공장을 직접 조사했습니다. 그리고 금우철철의 현장 조사 결과와 과거 운영 데이터, 그리고 코크스화 공정에서 발생하는 폐수의 특성과 처리 방법들을 고려하여, 산동만화는 금우철철을 위한 맞춤형 해결 방안을 제시했습니다. 바로 “원천 관리, 다단계 연동, 생화학적 처리 및 암모니아 수질 개선”이라는 종합적인 해결 방안입니다.
1. 원천 관리:
1) 생화학적 처리 공정에 들어가는 CODcr의 총량을 줄임으로써, 분해 및 가공 과정에서의 부담을 줄입니다； 암모니아수 내의 타르와 부유물이 줄어들면, 생화학 처리 시스템으로 유입되는 코크스화 폐수의 CODcr도 직접적으로 감소한다. 2) 독성이 있는 CODcr의 총량을 줄여 미생물의 중독과 사멸을 방지하고, 미생물의 활성과 생화학적 기능을 유지함； 퀴린, 인돌은 포도당의 분해를 억제하는 작용을 한다； 분해가 어려운 유기물로는 피리딘, 카라즈, 비페닐, 트리비페닐 등이 있으며, 이들은 호기성 미생물의 성장을 현저하게 억제합니다. 쉽게 분해되는 유기물은 주로 페놀류 화합물과 벤젠류 화합물입니다； 피롤, 나프탈렌, 푸란, 티아졸류는 분해 가능한 유기물에 속합니다. 2. 다단계 연동: 1) 코크스 용광로의 노즐이 원활하게 작동하도록 하여, 가스를 효과적으로 냉각시킴으로써 용광로 내부의 압력과 온도를 더욱 안정적으로 유지한다；이를 통해 타르 암모니아수의 품질을 안정적으로 유지합니다； 2) 암모니아수 내의 타르를 효과적이고 철저하게 분리함으로써 암모니아수의 타르 함량을 줄일 수 있으며, 이는 오일이나 황화물 등이 생화학적 처리 과정에 미치는 부정적인 영향을 효과적으로 감소시킬 수 있다； 3) 암모니아 증기화 공정의 효율적인 운영을 보장하여, 잔류 암모니아수로 인한 오염 물질의 총량을 줄입니다. 3. 생화학적 처리 최적화: 1) 혐기성 단계의 부하를 줄임 2) 호기성 단계의 부하를 줄임(타르와 암모니아 수용액을 효과적으로 분리함으로써 유기물의 총량을 줄여, 그 결과 호기성 단계의 처리 부하를 낮춤) 3) 미생물의 활성과 분해 능력을 향상시킴 4) 생화학적 처리 공정의 핵심 운영 파라미터를 최적화함 5) 코크스 제조 과정에서 발생하는 폐수가 단계적으로 처리되고 혐기성 처리를 거치면, 일부 독성 물질들이 비독성 물질로 전환되어 폐수의 생화학적 처리 가능성이 향상된다. 이 사실은 폐수 내의 독성 물질을 줄이는 것이 미생물의 기능과 분해 능력을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다.15820013215 양