焦化廢水深度處理及研究現(xiàn)狀

焦化廢水是一種高濃度、高污染的有機(jī)廢水。它毒性高，生物降解性差。鋼鐵工業(yè)是一種難處理的廢水。目前鋼鐵企業(yè)普遍采用預(yù)處理生化處理混凝沉淀處理工藝，出水主要用于對(duì)水質(zhì)要求較低的用戶，如濕式淬火和煤場(chǎng)廢水。隨著 環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格和水資源的日益短缺，焦化廢水的深度處理及其在鋼鐵生產(chǎn)中的回用變得越來(lái)越迫切。

焦化廢水主要指煤炭焦化、氣體凈化、化工產(chǎn)品回收和化工產(chǎn)品精制過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。由于原煤性質(zhì)、產(chǎn)品回收、生產(chǎn)工藝等因素的影響，廢水的組成極其復(fù)雜。焦化廢水中含有的有機(jī)化合物主要是酚類(lèi)化合物，其含量達(dá)到總有機(jī)化合物的一半以上，其余有機(jī)化合物主要是含硫、氧、氮的雜環(huán)有機(jī)化合物、多環(huán)芳香族有機(jī)化合物等。焦化廢水排放量大，成分復(fù)雜，處理困難，很難回收或達(dá)標(biāo)排放。因此，降低焦化廢水中污染物的濃度和提高廢水的回收率是亟待解決的問(wèn)題。

一、慨述

焦化廢水是煤高溫碳化、煤氣凈化和化工產(chǎn)品精制過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水。其成分非常復(fù)雜，含有苯酚、苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機(jī)污染物，以及氰基、硫化物和氨氮等有毒有害物質(zhì)，廢水色度高。

焦化廢水處理前化學(xué)需氧量濃度為3000 ~ 5000毫克/升，氨氮濃度為300 ~ 500毫克/升，因此焦化廢水是典型的高污染、高毒性、難降解的工業(yè)廢水。

目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)采用預(yù)處理重力脫脂、浮選脫脂、污水調(diào)理、生物脫氮處理和后混凝處理等。基本達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。然而，排放的焦化廢水仍會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生不利影響。許多企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始探索深度處理后排放生產(chǎn)廢水的回用，以實(shí)現(xiàn)焦化廢水的零排放。

此外，焦化廠循環(huán)冷卻水使用后，水中的鈣、鎂、氯、硫酸鹽等離子體、溶解固體和懸浮物也相應(yīng)增加?；覊m、雜物、可溶性氣體、空氣中熱交換器材料的泄漏等污染物都會(huì)進(jìn)入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，造成焦化廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中設(shè)備和管道的腐蝕和結(jié)垢，導(dǎo)致降低熱交換器的傳熱效率降低，通過(guò)的水截面減小。即使是焦化裝置循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中設(shè)備管道的腐蝕穿孔、結(jié)垢和腐蝕也與微生物的繁殖密切相關(guān)。污垢和微生物粘液會(huì)導(dǎo)致垢下腐蝕，而腐蝕性產(chǎn)品會(huì)導(dǎo)致污垢。因此，為了解決焦化廠循環(huán)水系統(tǒng)中的這些問(wèn)題，還必須進(jìn)行綜合治理。

二、焦化廢水深度處理技術(shù)

三、焦化廢水深度處理技術(shù)的研究方向

1?；炷恋矸??；炷恋矸ㄊ窃趶U水中加入一定量的混凝劑，使廢水中難以沉淀或過(guò)濾的污染物通過(guò)物理或化學(xué)作用聚集成較大的顆粒，從而達(dá)到分離的目的。常用混凝劑包括聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺。目前，研究的重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)新型復(fù)合混凝劑。例如，寶鋼焦化廢水經(jīng)M180復(fù)合混凝劑處理，邯鋼經(jīng)JY-202復(fù)合混凝劑處理后，其處理效果優(yōu)于聚合硫酸鐵等混凝劑。

3.生物化學(xué)。目前，焦化廢水深度處理的生化方法主要有曝氣生物濾池和膜生物反應(yīng)器。曝氣生物濾池是一種新型生物膜法，對(duì)有機(jī)污染物、氮、磷等具有良好的去除效果。其特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮物于一體，節(jié)省后續(xù)沉淀池，具有投資少、出水水質(zhì)好(水質(zhì))、運(yùn)行能耗低、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。

MBR是一種結(jié)合膜技術(shù)和生物技術(shù)的先進(jìn)廢水處理方法。主要利用生物技術(shù)去除水中可生物降解的有機(jī)污染物，然后利用膜技術(shù)過(guò)濾懸浮物和水溶性高分子物質(zhì)，水濁度為降低。膜生物反應(yīng)器具有處理效率高、占地面積小、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。這是一項(xiàng)廢水處理和中水回用技術(shù)，具有發(fā)展的應(yīng)用前景。

4。氧化法。氧化法(Oxidation method)是指通過(guò)不同方式產(chǎn)生具有高反應(yīng)活性的羥基自由基，然后通過(guò)其強(qiáng)氧化作用降解水中的有機(jī)污染物，生成小分子物質(zhì)，甚至直接轉(zhuǎn)化為CO2和水。氧化法能有效去除水中難降解的有機(jī)污染物，具有處理效率高、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。在焦化廢水深度處理領(lǐng)域，芬頓氧化法試劑、臭氧氧化法、電化學(xué)氧化法、光催化氧化法和超聲波氧化法得到了廣泛的研究和應(yīng)用。

5、膜分離法。膜分離法是一種極具潛力和實(shí)用性的廢水處理技術(shù)。其原理是選擇性地滲透作為分離介質(zhì)的膜，并且通過(guò)施加驅(qū)動(dòng)力例如濃度差、壓力差、電勢(shì)差等選擇性地滲透廢水中的組分通過(guò)膜。在膜的兩側(cè)，從而達(dá)到分離純化的目的。膜分離技術(shù)應(yīng)用于廢水處理具有能耗低、效率高、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。目前，使用的主要膜分離技術(shù)是微濾、超濾、納濾和反滲透[9]。近年來(lái)，在焦化廢水深度處理領(lǐng)域，研究和應(yīng)用大多集中在超濾-反滲透的雙膜焦化廢水處理工藝上。超濾-反滲透處理后的焦化廢水符合工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可用于清潔環(huán)補(bǔ)水、鍋爐軟水補(bǔ)水，甚至部分替代新水。

010-59000

隨著全球環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，先進(jìn)的焦化廢水處理技術(shù)將在焦化廢水處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其主要研究方向如下:

(1)吸附法和混凝沉淀法是目前廣泛應(yīng)用的先進(jìn)焦化廢水處理技術(shù)。未來(lái)的研究方向是開(kāi)發(fā)高選擇性、無(wú)二次污染的混凝劑和吸附劑，進(jìn)一步降低處理成本，提高處理效果。

(2)膜生物反應(yīng)器法和膜分離法處理效率高，占地面積小。近年來(lái)，它們已在國(guó)內(nèi)焦化廢水深度處理中得到應(yīng)用。未來(lái)，它們將成為焦化廢水深度處理領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。膜生物反應(yīng)器和膜分離方法的主要研究方向是開(kāi)發(fā)低成本過(guò)濾膜。

(3)氧化法具有處理效率高、氧化速度快、無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)。雖然大多數(shù)氧化技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)室的研究階段，但存在處理成本高或難以產(chǎn)業(yè)化的問(wèn)題。然而，在焦化廢水深度處理領(lǐng)域仍有廣闊的應(yīng)用前景。今后，氧化法的研究重點(diǎn)是加快氧化法的產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)開(kāi)發(fā)低成本、高產(chǎn)率、催化活性好、穩(wěn)定性強(qiáng)、效率高的氧化劑和催化劑。

(4)發(fā)展焦化廢水深度處理技術(shù)的組合也是焦化廢水深度處理領(lǐng)域的研究方向。盡管有許多先進(jìn)處理技術(shù)

目前，焦化廢水深度處理技術(shù)研究較多，但在實(shí)踐中，由于投資和運(yùn)行成本高、技術(shù)產(chǎn)業(yè)化不成熟等問(wèn)題，不能很好的應(yīng)用。因此，一方面，進(jìn)一步研發(fā)處理效果好、投資和運(yùn)行成本低、無(wú)二次污染、易于操作和管理的新技術(shù)，另一方面，有機(jī)結(jié)合現(xiàn)有方法，取長(zhǎng)補(bǔ)短，找到組合工藝，改進(jìn)工藝，使之快速產(chǎn)業(yè)化，將是焦化廢水深度處理的發(fā)展方向。目前，焦化廢水深度處理技術(shù)研究較多，工業(yè)應(yīng)用過(guò)程也在逐步推進(jìn)。鋼鐵企業(yè)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展的必然舉措是對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理，并逐步回用于濕法熄焦、原料噴灑、燒結(jié)配料、高爐沖渣、轉(zhuǎn)爐燜渣和循環(huán)水補(bǔ)水，實(shí)現(xiàn)零排放。