焦化廢水深度處理技術(shù)及其應(yīng)用研究進展

郭士元 田存萍

摘 要：焦化廢水是一種典型的含難降解有機污染物的工業(yè)廢水，對環(huán)境污染嚴重。因此，焦化廢水的處理越來越多的受到相關(guān)學者及專家的重視。但現(xiàn)有焦化廢水處理技術(shù)很難連續(xù)穩(wěn)定滿足日益嚴格的環(huán)保要求，因此必須對生化處理后的焦化廢水進行深度處理來解決環(huán)保問題。本文綜合闡述了近年來國內(nèi)焦化廢水的深度處理方法，為以后焦化廢水的深度處理提供一些思路。

關(guān)鍵詞：焦化廢水；深度處理

引 言

焦化廢水是指在煉焦生產(chǎn)、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的各類廢水，焦化廢水的成分非常復(fù)雜，含有多種污染物質(zhì)。該類廢水突出的特點是氨氮（NH3-N）濃度高，難生物降解，有機物含量高，實際生產(chǎn)過程中的水質(zhì)水量變化大，一直是國內(nèi)外廢水處理的主要研究課題之一。

目前國內(nèi)大部分的焦化廠普遍采用預(yù)處理（除油/蒸氨/脫酚等）—厭氧—兼氧—好氧—二沉池（上清液回流至兼氧，污泥回流至好氧），即預(yù)處理+A2O工藝，處理后焦化廢水指標基本穩(wěn)定在二級排放標準，至于滿足一級排放標準，還受多種因素制約。

由于環(huán)保要求越來越嚴格，加之水資源的緊張，要求焦化廠廢水零排放的呼聲越來越高，而部分地方環(huán)保要求更加嚴格，主要控制指標CODCr≤50mg/L。但現(xiàn)有焦化廢水處理技術(shù)很難連續(xù)穩(wěn)定滿足日益嚴格的環(huán)保要求，必須技術(shù)創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換思路，尋求新技術(shù)，采用先進成熟設(shè)備等方法，對生化處理后的焦化廢水進行深度處理來解決環(huán)保問題。

1 焦化廢水尾水處理技術(shù)及其應(yīng)用

焦化廢水生化處理后的出水，COD等污染物一般都較難再直接生化處理，因此深度處理多采用Fenton氧化法、電化學法、膜法及組合工藝等方法處理。

1.1 Fenton試劑氧化法

Fenton試劑是Fe2+和H2O2混合得到的一種強氧化劑（可產(chǎn)生氧化能力很強的·OH自由基），對于難生物降解的有機廢水，該法具有反應(yīng)迅速、溫度和壓力等反應(yīng)條件易于滿足、無二次污染等優(yōu)勢，近年來越來越受到業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注并給予較為廣泛的研究。

趙曉亮，魏宏斌等人以實際焦化廢水經(jīng)A2O工藝處理后的出水為研究對象，考察了Fenton試劑氧化法深度處理焦化廢水的效果和影響因素。結(jié)果表明，在試驗條件下，F(xiàn)enton氧化法對焦化廢水具有良好的深度處理效果，且其抗水質(zhì)沖擊能力較強。

1.2 電化學法

1.2.1 鐵碳微電解法

微電解，又稱內(nèi)電解、零價鐵法等，是近30年來發(fā)展起來的廢水處理方法。微電解過程主要基于電化學中的電池反應(yīng)，涉及到氧化還原、電富集、物理吸附和絮凝沉降等多種作用。它不但可以去除部分難降解物質(zhì)，大幅度降低色度，還可以改變部分有機物形態(tài)和結(jié)構(gòu)，提高廢水的可生化性。

李飛飛，李小明等人采用鐵炭微電解工藝對焦化廢水生化處理出水進行深度處理研究。實驗結(jié)果表明，鐵炭微電解是深度處理焦化廢水的一種有效工藝。

1.2.2 復(fù)極性三維電極技術(shù)

復(fù)極性三維電極技術(shù)是采用少量活性炭為填充顆粒，在通入空氣的條件下，使活性炭顆粒相對分散的懸浮在溶液中，通過主電極間的電場使活性炭粒子復(fù)極化，構(gòu)成復(fù)極性三維電極。一端發(fā)生陽極反應(yīng)，另一端發(fā)生陰極反應(yīng)，故其電極比其表面積是傳統(tǒng)二維電解槽的幾十倍甚至上百倍，并且每個復(fù)極性單元的陽極與陰極間距小，縮短了傳質(zhì)距離，反應(yīng)物遷移速度快，電解效率高。

李玉明，滕麗曼等人采用復(fù)極性三維電極技術(shù)對焦化廢水進行了深度處理的實驗研究，取得了相應(yīng)的工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明，復(fù)極性三維電極技術(shù)能有效的處理焦化廢水，使焦化廢水CODCr去除率達70%以上。

1.3 膜 法

隨著焦化廠廢水零排放的呼聲越來越高，對焦化廠廢水多要求回用，如果回用要求很高，普通的物化處理方法已經(jīng)不能滿足要求，因此膜法應(yīng)運而生。

陳新，臧傳斌采用超濾、反滲透等膜法處理工藝對山西亞鑫煤焦化有限公司焦化廢水深度處理。系統(tǒng)進水COD為137.5mg/L，出水為3mg/L，氰化物由1.48mg/L降為0.063mg/L。

1.4 組合工藝

1.4.1 Fenton氧化-活性炭吸附耦合處理

涂勇，張洪玲等人研究了Fenton氧化、活性炭吸附、Fenton氧化-活性炭吸附等方法，對焦化廢水生化尾水的處理效果，分析了Fenton氧化-活性炭吸附法處理焦化廢水生化尾水的工藝條件，出水水質(zhì)符合《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準。

1.4.2 混凝-Fenton試劑氧化聯(lián)合處理

于慶滿，顏家保針對焦化廢水生化處理出水中存在COD、色度和濁度偏高等問題，在綜合分析各種焦化廢水深度處理方法的基礎(chǔ)上，提出Fenton試劑氧化、混凝及聯(lián)用技術(shù)的方法，對生化后廢水進行深度處理，確定了合適的Fenton試劑氧化混凝工藝條件。

1.4.3 混凝-臭氧氧化聯(lián)合處理

楊德敏，王兵等人對混凝-臭氧氧化處理焦化廢水生化出水工藝進行研究，考察混凝劑聚合氯化鋁（PAC）投加量、臭氧投加量、pH值和反應(yīng)時間對混凝-臭氧氧化去除COD和色度的影響。

2 結(jié)語與展望

以上方法處理焦化廢水具有快速、高效等特點，是目前水處理工作者熱衷的廢水處理方式，但由于所采用的試劑均成本較高，且易產(chǎn)生投加過量等處理問題，故而仍在尋找更加經(jīng)濟有效的處理方法。隨著人們環(huán)保意識的提高，我國污染控制力度的加大，尋求高效、經(jīng)濟的處理方法是水處理工作者未來技術(shù)攻關(guān)的重點課題。只有不斷提高現(xiàn)有處理技術(shù)水平，將各種新技術(shù)方法有機地結(jié)合起來，取長補短才能找到治理焦化廢水的最佳方法，切實地做到綠色生產(chǎn)、科學發(fā)展。

參考文獻

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[2]李飛飛，李小明等.鐵炭微電解深度處理焦化廢水的研究[J].工業(yè)用水與廢水，2010，41（1）：15～20.

[3]李玉明，滕麗曼等.復(fù)極性三維電極技術(shù)深度處理焦化廢水的研究[J].江蘇環(huán)境科技，2004，17（4）：6～8.

[4]陳新，臧傳斌.膜法處理工藝在焦化廢水深度處理中的應(yīng)用[J].燃料與化工，201142（1）：60～62.

[5]涂勇，張洪玲，張龍等.Fenton氧化-活性炭吸附耦合處理焦化廢水生化尾水的研究[J].污染防治技術(shù)，201023（1）：26～29.

[6]于慶滿，顏家保，褚華寧.混凝-Fenton試劑氧化聯(lián)合處理焦化廢水的試驗研究[J].工業(yè)水處理，200727（3）：40～43.

[7]楊德敏，王兵，吳小娟等.混凝-臭氧氧化處理焦化廢水生化出水的試驗研究[J].石油煉制與化工，201142（8）：83～86.