關(guān)于焦化廢水污染與防控措施分析

田新展

(山西省孝義市環(huán)境保護(hù)局，山西 孝義 032300)

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關(guān)于焦化廢水污染與防控措施分析

田新展

(山西省孝義市環(huán)境保護(hù)局，山西 孝義 032300)

焦化廢水屬于一種非常典型的有毒難降解有機(jī)廢水，其中包含了很多難以降解的有機(jī)污染物以及S、N、P等無機(jī)鹽污染物，嚴(yán)重威脅著自然界中動植物的生長以及人類的健康，因此深入研究探討焦化廢水污染的防控處理技術(shù)，是確保我國煉焦化學(xué)工業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵性問題。

焦化廢水；防控；處理措施

隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國逐漸成為全世界最大的焦炭生產(chǎn)與出口國，煉焦行業(yè)一直以來都是典型的重度污染企業(yè)，在煉焦時所形成的高濃度、高污染的有機(jī)工業(yè)廢水，很容易對生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重危害。當(dāng)前，國內(nèi)外焦化廢水的處理一般是在普通活性污泥法的前提下，通過有針對性的預(yù)處理以及深度處理后進(jìn)行排放。

1 焦化廢水的來源

煉焦主要是把煉焦煤根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品與工藝的具體要求進(jìn)行配比，裝進(jìn)密封的煉焦?fàn)t之中，經(jīng)過高、中、低溫干餾轉(zhuǎn)化為焦炭、煤氣以及其他化學(xué)產(chǎn)品的過程。

1.1 除塵廢水

煉焦過程中最開始形成的廢水便是除塵廢水，其一般形成于運(yùn)煤、備煤、出焦以及濕法熄焦過程中。除塵廢水中的懸浮固體相對較多，且包含了一定的酚、氰污染物，一般進(jìn)行澄清或是沉淀后能夠?qū)⑵溥M(jìn)行重復(fù)利用。

1.2 剩余氨水

焦化原煤的外在水分在進(jìn)行煉焦時會很快的揮發(fā)，化合水一般是受熱之后裂解析，外在水分與化合水通過冷凝器后生成為冷凝水，隨后高溫粗煤氣經(jīng)過噴淋氨水降溫，冷卻之后的氨水和焦油進(jìn)入氨水分離槽實(shí)現(xiàn)分離后，其中一部分回用于粗煤氣的降溫，剩下的和冷凝水同時排出形成剩余氨水。剩余氨水屬于焦化廢水中最多的廢水，其一般會占到廢水總量的一半以上，剩余氨水的形成讓其必然會包含高濃度氨類以及油類污染物[1]。

1.3 酚氰廢水

這類廢水可以說是焦化生產(chǎn)中和物料進(jìn)行直接接觸而形成的廢水，通常來自于焦油、粗苯等生產(chǎn)加工中的蒸汽冷凝水和粗煤氣終冷冷卻水。該類廢水屬于焦化廢水中的一種相對典型的產(chǎn)物，其形成于各個加工環(huán)節(jié)中，所以酚氰廢水內(nèi)的成分相對復(fù)雜，更多的為酚、氰與硫化物。同時，煉焦生產(chǎn)時還可能形成較少的高濃度脫硫廢液。

2 焦化廢水的水質(zhì)特征

焦化廢水屬于一種相對典型的無法輕易降解的工業(yè)廢水，對于焦化廢水的污染組成以及水質(zhì)特征進(jìn)行分析，是確保焦化廢水得以科學(xué)有效處理的基本前提。站在煉焦原料煤的層面來說，原煤內(nèi)基本上是C、N、O、S等元素較多，而焦化廢水主要是在煤高溫干餾、煤氣凈化以及化工產(chǎn)品制造的各個環(huán)節(jié)中形成。高溫干餾主要是形成含有較多H、N、O、S等元素的有機(jī)物與無機(jī)物，廢水基本成分也并不是非常復(fù)雜，同時也會隨原煤組分與煉焦工藝而發(fā)生改變。有機(jī)化合物主要是酚、芳香族化合物以及含N、S的雜環(huán)化合物等；而無機(jī)化合物通常有氨鹽、硫氰化物、硫化物以及氰化物等。由此可見，焦化廢水對于生態(tài)環(huán)境和人們的生存健康的危害性，目前國內(nèi)對焦化廢水的處理技術(shù)較多，下面我們對現(xiàn)階段應(yīng)用相對廣泛的幾種焦化廢水污染處理防控技術(shù)進(jìn)行分析。

3 焦化廢水污染的防控措施

3.1 吸附法

這種處理方法是選擇吸附劑對水中所含的污染物進(jìn)行吸附處理，能夠有效消除色度、現(xiàn)服務(wù)以及膠體等諸多污染物。一般我們可以選擇活性炭、硅藻土以及粉煤灰作為吸附劑?；钚蕴康奈叫韵鄬^高，而且自身的化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定，屬于一種應(yīng)用非常適合的吸附劑，更多的適用于廢水深度處理。然而因?yàn)榛钚蕴吭偕a(chǎn)系統(tǒng)難度較大，設(shè)備成本較高，在對焦化廢水進(jìn)行處理的過程中并未得以大規(guī)模的應(yīng)用。又比如選擇粉煤灰進(jìn)行處理，污染物的平均去除率是54%左右，然而依舊有處理完成之后的出水氨氮不達(dá)標(biāo)、廢渣形成較多以及難以處理的缺陷[2]。

3.2 絮凝法

絮凝法屬于化學(xué)處理方法的一種，主要用于對焦化廢水內(nèi)無法實(shí)現(xiàn)自然沉淀而進(jìn)行清除的微細(xì)懸浮物或者膠體顆粒物，從而減輕廢水的渾濁度，一般適用于焦化廢水的預(yù)處理以及深度處理。目前較為普遍的絮凝劑通常包含無機(jī)絮凝劑與有機(jī)絮凝劑兩種，選擇的絮凝劑通常來說是鋁鹽和鐵鹽為主，又以堿式氯化鋁的吸附能力最佳，而硫酸亞鐵的成本最低。選擇硫酸亞鐵能夠十分有效的清除CODcr，但針對色度與F-的去除效果有待提高。目前選擇高分子絮凝劑的情況更加普遍化。

3.3 光催化氧化法

這類處理技術(shù)主要是利用光能來讓電子和空隙產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)而形成更多反應(yīng)活動提升后的電子，當(dāng)電子移動到顆粒表面之后能夠在很大程度上促進(jìn)氧化還原反應(yīng)的過程。光催化氧化技術(shù)針對焦化廢水內(nèi)的酚類物質(zhì)能夠發(fā)揮特別好的效果。在廢水內(nèi)部添加催化劑粉末，受到紫外線的照射后鼓入空氣，可以讓廢水內(nèi)的有機(jī)毒物以及色度得以有效清除。這類處理技術(shù)的耗能較低且發(fā)展趨勢良好。然而某些時候也可能形成部分有害的光化學(xué)產(chǎn)物，可能出現(xiàn)二次污染的問題。因?yàn)楣獯呋到庑枰w系擁有更好的透光性，主要適合渾濁度較低且透光良好的水體，可用于深度處理環(huán)節(jié)。

3.4 臭氧氧化法

在臭氧分子中，氧原子具備非常強(qiáng)的親電子性或者親質(zhì)子性，臭氧分解形成的新生態(tài)氧原子具備極高的氧化活性，其在水中還可以產(chǎn)生擁有極高氧化能力的HO·。臭氧和焦化廢水內(nèi)所含的污染物之間相互反應(yīng)十分復(fù)雜，一般可通過直接反應(yīng)以及臭氧分解形成的羥基自由基HO·的間接反應(yīng)進(jìn)行。臭氧可以和焦化廢水內(nèi)的大部分有機(jī)物以及微生物進(jìn)行快速反應(yīng)，能夠很快的清除廢水中所含的酚、氰等化合物，同時讓焦化廢水的COD與BOD值有明顯的降低，發(fā)揮出脫色、除臭以及殺菌的功能。臭氧自身具備的極強(qiáng)的氧化能力能夠讓廢水內(nèi)部的污染物得以有效清除，而臭氧則分解為氧，不需要擔(dān)心二次污染的問題。但臭氧氧化處理技術(shù)的成本較高且處理過程中的能耗較大，還需要進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn)。

3.5 固定化高效微生物處理技術(shù)

目前已在多個污水處理工程上應(yīng)用，對傳統(tǒng)生物處理工藝難以處理的高濃度有機(jī)污水和高氨氮污水處理有獨(dú)特的處理效果，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。其中世界上第一例煤直接液化項(xiàng)目——中國神華集團(tuán)煤直接液化項(xiàng)目高濃度污水處理回用工程(COD為10000mg/L、氨氮1000mg/L，工程總投資1.3億元)、亞洲最大的聚氨酯項(xiàng)目——煙臺萬華16萬噸MDI、寧波項(xiàng)目污水處理回用工程(COD為5000mg/L、硝基苯900mg/L、苯胺600mg/L、工程總投資8000萬元)等國內(nèi)外有重大影響的污水處理項(xiàng)目采用了3T-AF/BAF工藝[3]。

除開上文中所提到的幾種處理技術(shù)，最近幾年來，一些現(xiàn)代化的有機(jī)物水處理技術(shù)也廣泛的應(yīng)用其中，比如說超聲波技術(shù)、超濾-納濾技術(shù)等，都獲得了較好的效果。

4 結(jié) 論

研究表明，在未來研究中，一方面是應(yīng)當(dāng)嘗試應(yīng)用多方聯(lián)用技術(shù)，把各種原理的處理工藝聯(lián)系起來，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，不斷促進(jìn)廢水處理效率的提升；另一方面應(yīng)當(dāng)對目前已經(jīng)掌握的技術(shù)措施進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，進(jìn)一步擴(kuò)展相關(guān)處理技術(shù)的適用范圍。焦化廢水處理必須要和我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求相適應(yīng)，努力探索更加降本增效、低污染的處理技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)焦化廢水的綠色環(huán)保處理。

[1]王文強(qiáng)，段繼海.焦化廢水深度處理研究現(xiàn)狀[J].當(dāng)代化工，2016，08：1959-1963.

[2]郭秀萍.焦化廢水深度處理回用及新鮮水系統(tǒng)重復(fù)利用技改[J].煤化工，2016，04：36-38.

[3]王春，王萍.焦化廢水處理工程設(shè)計(jì)探索[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，16：131-132.

Analysis of Coking Wastewater Pollution and Control Measures

TIAN Xinzhan

(Xiaoyi Environmental Protection Bureau，Shanxi Xiaoyi 032300)

Coking wastewater is a kind of typical toxic refractory organic wastewater，including a lot of organic pollutants which is difficult to degrade and inorganic pollutants such as S，N，P，which threats the growth of plants and animals in the nature and human health.So it is the key issue for our country’s coking chemical industry to do research of coking wastewater pollution prevention and control of the processing technology.

coking wastewater；prevention and control；treatment measures

田新展，中級工程師，本科，主要從事環(huán)境監(jiān)察和環(huán)境管理工作

X21

A

1673-288X(2016)06-0123-02

引用文獻(xiàn)格式：田新展.關(guān)于焦化廢水污染與防控措施分析[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2016，41(6)：123-124.