焦化廢水污染控制技術(shù)研究進(jìn)展

高鵬，徐璐，辛寧，陳克雷*

1.中藍(lán)連海設(shè)計(jì)研究院，上?！?012042.水利部太湖流域管理局，上?！?004343.河南天池抽水蓄能有限公司，河南 南陽(yáng)　473000

?

焦化廢水污染控制技術(shù)研究進(jìn)展

高鵬1，徐璐2，辛寧3，陳克雷1*

1.中藍(lán)連海設(shè)計(jì)研究院，上海2012042.水利部太湖流域管理局，上海2004343.河南天池抽水蓄能有限公司，河南 南陽(yáng)473000

摘要焦化廢水是一種典型高濃度、難降解有機(jī)工業(yè)廢水。介紹了焦化廢水來(lái)源與廢水中存在的特征性有機(jī)污染物，強(qiáng)調(diào)水質(zhì)分析是焦化廢水處理工藝選擇的前提。提出焦化廢水污染控制應(yīng)立足于“源頭—末端處理”的全過(guò)程：源頭控制和預(yù)處理對(duì)于降低生化系統(tǒng)負(fù)荷具有重要作用。重點(diǎn)比較了生物脫氮、生物流化床、固定化微生物和強(qiáng)化生物技術(shù)等生物處理技術(shù)的研究進(jìn)展，指出深度處理工藝選擇應(yīng)考慮焦化廢水出水水質(zhì)特征和回用要求。

關(guān)鍵詞焦化廢水；污染控制；生化處理；進(jìn)展

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用鋼需求隨之增長(zhǎng)，其促進(jìn)了我國(guó)焦炭行業(yè)的高速發(fā)展。我國(guó)已成為全球最大的焦炭生產(chǎn)和出口國(guó)，據(jù)統(tǒng)計(jì)[1-3]，2010年我國(guó)焦炭產(chǎn)量達(dá)3.87億t，占全球焦炭總產(chǎn)量的60%以上。煉焦企業(yè)屬于典型重污染企業(yè)，煉焦過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量高濃度、高污染、有毒難降解有機(jī)工業(yè)廢水，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。焦化廢水處理技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)未能取得突破性研究進(jìn)展，仍然是工業(yè)廢水處理領(lǐng)域一大難題。目前，國(guó)內(nèi)外焦化廢水處理通常是在普通活性污泥法的基礎(chǔ)上，結(jié)合本國(guó)國(guó)情及環(huán)境保護(hù)法規(guī)等，采取適宜的預(yù)處理和深度處理技術(shù)后最終排放。

近年來(lái)，我國(guó)積極推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加大環(huán)境污染整治力度，針對(duì)煉焦企業(yè)制定并頒布了更為嚴(yán)格的GB 16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，其中，CODCr和NH3-N的排放限值分別為80和10 mgL，同時(shí)增加了總磷、總氮等多項(xiàng)指標(biāo)要求。經(jīng)傳統(tǒng)活性污泥法處理后的焦化廢水很難達(dá)標(biāo)排放。據(jù)冶金行業(yè)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國(guó)90%以上的焦化廢水處理后無(wú)法達(dá)標(biāo)排放，特別是CODCr、NH3-N 2項(xiàng)指標(biāo)[4-5]。為應(yīng)對(duì)焦化廢水排放標(biāo)準(zhǔn)要求，提高焦化廢水污染物的去除率，許多學(xué)者從焦化廢水的水質(zhì)特征、工藝流程、微生物等多方面進(jìn)行了大量研究工作。筆者對(duì)我國(guó)焦化廢水水質(zhì)特征和污染控制技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)，以期為焦化廢水治理技術(shù)的選擇提供參考。

1焦化廢水來(lái)源及特征

1.1焦化生產(chǎn)工藝流程及廢水來(lái)源

煉焦通常是將煉焦煤按生產(chǎn)產(chǎn)品和工藝的要求配比后，裝入密閉的煉焦?fàn)t內(nèi)，經(jīng)高溫、中溫、低溫干餾轉(zhuǎn)化生成焦炭、煤氣和其他化學(xué)產(chǎn)品的工藝過(guò)程。煉焦方法按照設(shè)備的區(qū)別分為土法煉焦和機(jī)械煉焦，隨著技術(shù)發(fā)展更新和國(guó)家環(huán)境保護(hù)要求趨嚴(yán)，土法煉焦已被逐步取締，轉(zhuǎn)向大型化機(jī)械焦?fàn)t煉焦發(fā)展[6]。機(jī)械煉焦一般工藝流程及廢水產(chǎn)生環(huán)節(jié)如圖1所示。

圖1　焦化生產(chǎn)工藝流程及廢水來(lái)源Fig.1　Coking production process and wastewater sources

1.1.1除塵廢水

除塵廢水是煉焦生產(chǎn)過(guò)程中最先產(chǎn)生的一股廢水，主要產(chǎn)生在運(yùn)煤、備煤、出焦、濕法熄焦中，該股廢水的特征為懸浮固體較多，含有少量酚、氰等污染物，通常經(jīng)澄清或沉淀處理后可返回至工藝中重復(fù)利用。

1.1.2剩余氨水

一般焦化原煤中外在水分為8%～12%，化合水為2%。外在水分在煉焦過(guò)程中很容易揮發(fā)逸出，化合水則受熱后裂解析，2種水分隨荒煤氣經(jīng)初冷凝器冷卻形成冷凝水；之后高溫粗煤氣通過(guò)噴淋大量的氨水降溫，冷卻后的氨水與焦油進(jìn)入氨水分離槽分離后部分回用于粗煤氣的降溫，另一部分與冷凝水一同作為剩余氨水排出。

剩余氨水是焦化廢水中水量最大的一股廢水，廢水量占全廠廢水總產(chǎn)生量的50%以上，剩余氨水的產(chǎn)生過(guò)程決定了其含有高濃度氨類(lèi)和油類(lèi)污染物，水質(zhì)成分復(fù)雜，通常需進(jìn)行蒸氨處理。

1.1.3酚氰廢水

酚氰廢水是在焦化化學(xué)產(chǎn)品加工過(guò)程中與物料直接接觸所產(chǎn)生的廢水，主要來(lái)自焦油、粗苯等加工過(guò)程的蒸汽冷凝水及粗煤氣終冷冷卻水等。酚氰廢水是焦化廢水中的重要代表性廢水，產(chǎn)生于不同化產(chǎn)加工過(guò)程中，因而廢水中污染物成分復(fù)雜，主要含有酚、氰、硫化物等。此外，煉焦過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生少量濃度較高、組分較復(fù)雜的脫硫廢液，煤氣管道水封水等廢水。

1.2焦化廢水特征

焦化廢水是典型高濃度、難降解有機(jī)工業(yè)廢水，廢水中主要特征污染物有氨氮、酚類(lèi)、氰化物、硫氰化物及油分等，BOD5CODCr一般為0.28～0.32，可生化性一般，同時(shí)焦化廢水水量比較穩(wěn)定，但水質(zhì)組成差別很大[7-9]。韋朝海等[10]對(duì)我國(guó)不同地區(qū)的38家焦化企業(yè)廢水特征進(jìn)行了調(diào)查分析，基本反映出我國(guó)現(xiàn)階段焦化廢水的普遍水質(zhì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

焦化廢水作為典型有毒難降解工業(yè)廢水，對(duì)其污染物組成和水質(zhì)特性的分析是選擇高效經(jīng)濟(jì)廢水污染控制技術(shù)的前提。侯紅娟[11]采用GCMS對(duì)寶鋼焦化廢水的測(cè)定顯示，廢水中含有12類(lèi)100多種有機(jī)化合物，苯酚類(lèi)物質(zhì)濃度最高，其次為苯胺、喹啉、萘等。張萬(wàn)輝等[12]采用XAD大孔樹(shù)脂分離GCMS測(cè)得焦化廢水中含有15類(lèi)558種有機(jī)物，疏水酸性酚類(lèi)及親水性苯胺、苯酚、喹啉、異喹啉對(duì)焦化廢水有機(jī)物總量的貢獻(xiàn)大于70%；同時(shí)對(duì)焦化工藝過(guò)程中有機(jī)污染物排放源解析表明，多環(huán)芳烴和喹啉類(lèi)在焦油分離液和脫硫廢液中的濃度較高，可為焦化廢水水質(zhì)處理提供參考。甲酚、甲基苯酚等酚類(lèi)物質(zhì)易于降解，實(shí)際工程中10 h即可將濃度高達(dá)500～1 000 mgL的酚類(lèi)完全降解[13]；喹啉、吲哚、吡啶、聯(lián)苯等在厭氧環(huán)境下降解性能較好，但在好氧環(huán)境下降解性較差，且對(duì)苯酚的生物降解抑制顯著[14]；李詠梅等[15]對(duì)缺氧條件下含氮雜環(huán)化合物降解規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn)，吡啶完全降解需24 h，而吲哚、吡啶、異喹啉、甲基喹啉的完全降解需要50～60 h。因此，對(duì)焦化廢水處理工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮廢水組分及其降解規(guī)律，基于不同的污染物種類(lèi)、性質(zhì)及目標(biāo)，選擇經(jīng)濟(jì)有效的工藝流程及運(yùn)行參數(shù)。

表1　我國(guó)典型焦化廢水水質(zhì)及企業(yè)規(guī)模[10]

注:最大值和最小值分別為38家企業(yè)中該項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的最高及最低排放值。

2焦化廢水污染控制技術(shù)

2.1源頭控制

焦化廢水產(chǎn)生于與原煤、焦油、煤氣及各種化產(chǎn)直接接觸過(guò)程中，廢水中的污染物來(lái)源于未充分回收的焦油、各種化產(chǎn)及原煤中的雜質(zhì)、生產(chǎn)輔料剩余氨水等，因此焦化廢水的產(chǎn)生和污染控制與煉焦過(guò)程息息相關(guān)。韋朝海等[10]從企業(yè)煉焦工藝先進(jìn)程度、企業(yè)所在地域不同導(dǎo)致的煤質(zhì)差異、化產(chǎn)回收水平等方面分析了焦化廢水水質(zhì)水量變化的影響因素，表明煉焦工藝先進(jìn)程度是廢水水質(zhì)最重要的影響因素，采用干法熄焦和大容積炭化室可顯著降低廢水中CODCr、氨氮、苯酚等污染物的濃度并減少?gòu)U水產(chǎn)生量?；瘜W(xué)產(chǎn)品回收工序的合理設(shè)置，可有效降低廢水中油類(lèi)、氨氮和氰化物的濃度，減少?gòu)U水負(fù)荷。因此，深入開(kāi)展源頭污染控制、推廣清潔生產(chǎn)技術(shù)是焦化廢水污染控制的重要措施，更新煉焦生產(chǎn)工藝，如采用焦?fàn)t大型化、干熄焦技術(shù)、設(shè)置完善的煤氣凈化和化產(chǎn)回收工藝等，實(shí)現(xiàn)污染物源頭削減。

2.2預(yù)處理

焦化廢水在生化處理前通常要進(jìn)行預(yù)處理以減少?gòu)U水中焦油和高濃度氨氮等污染物，避免后續(xù)生化系統(tǒng)被直接“穿透”影響穩(wěn)定性[16]。焦化廢水預(yù)處理技術(shù)主要包括脫酚、除油和蒸氨等污染物分離回收技術(shù)和高級(jí)氧化等強(qiáng)化降解技術(shù)。

焦化廢水通常采用增設(shè)蒸氨塔來(lái)實(shí)現(xiàn)氨氮的削減和回收利用，采用氣浮法或隔油處理，去除焦油等污染物。Jiang等[17]利用難溶于水的萃取劑與高濃度含酚焦化廢水接觸，使廢水中酚類(lèi)物質(zhì)與萃取劑結(jié)合，實(shí)現(xiàn)酚類(lèi)物質(zhì)的富集轉(zhuǎn)移。預(yù)處理的除油、蒸氨和脫酚等工序?qū)τ诮够瘡U水的污染控制至關(guān)重要，對(duì)化產(chǎn)的回收可使廢水總負(fù)荷減少75%～80%[18]。

謝成等[19]采用Fenton高級(jí)氧化法對(duì)焦化廢水預(yù)處理，結(jié)果表明，廢水中難降解有機(jī)成分結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，CODCr和揮發(fā)酚等濃度顯著降低，經(jīng)Fenton催化反應(yīng)預(yù)處理后，廢水BOD5CODCr從0.27上升至0.41，可生化性明顯提高。邵瑰瑋等[20]采用脈沖電暈放電技術(shù)對(duì)煉焦廢水和煙氣進(jìn)行了綜合處理，結(jié)果表明，廢水中氰化物脫除率達(dá)90%以上，酚脫除率近70%，同時(shí)煙氣脫硫率達(dá)85%。目前報(bào)道的許多預(yù)處理強(qiáng)化降解技術(shù)均取得了較好的效果，但是高級(jí)氧化技術(shù)等新技術(shù)的運(yùn)行成本和能耗較高，企業(yè)難以承受[21-22]。因此應(yīng)綜合考慮預(yù)處理與后續(xù)生化處理能力的優(yōu)化配置，重點(diǎn)研發(fā)低能耗和成本的預(yù)處理技術(shù)。

2.3生物處理

生物處理通過(guò)微生物代謝作用實(shí)現(xiàn)污染物轉(zhuǎn)化降解，可有效去除廢水中大部分污染物且成本經(jīng)濟(jì)，是焦化廢水處理的主導(dǎo)技術(shù)。

2.3.1生物脫氮技術(shù)

生物脫氮技術(shù)是在普通活性污泥法的基礎(chǔ)上增加缺氧環(huán)節(jié)，主要包括AO、A2O、短程硝化反硝化等工藝。

A2O工藝在AO工藝前增設(shè)厭氧水解環(huán)節(jié)，使大分子難降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，提高廢水的可生化性。何苗等[14]對(duì)焦化廢水進(jìn)行厭氧酸化處理后發(fā)現(xiàn)，廢水可生化性提高，部分(不溶性)大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)。邵林廣等[24]對(duì)A2O工藝與AO工藝對(duì)比試驗(yàn)顯示，A2O工藝的對(duì)CODCr、氨氮的去除效果比A2O工藝有明顯改善，而且抗沖擊負(fù)荷能力提高。

短程硝化反硝化工藝，是指將硝化過(guò)程控制在HNO2階段終止，直接進(jìn)行反硝化。與AO工藝相比，該工藝可承受的氨氮負(fù)荷高，對(duì)于CN較低的焦化廢水處理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。薛占強(qiáng)等[25]采用短程硝化反硝化工藝處理焦化廢水，控制溫度為(35±1)℃、溶解氧濃度為2.0～3.0 mgL時(shí)，去除焦化廢水中大部分有機(jī)污染物的同時(shí)能實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化并有效去除氨氮。

2.3.2生物流化床技術(shù)

生物流化床是指為提高生物膜法效率，以砂、活性炭等作為填料和載體，廢水自下向上流動(dòng)使載體處于流化狀態(tài)，充分提高單位時(shí)間內(nèi)生物膜與廢水的接觸面積。生物流化床具有污染物負(fù)荷高、污泥產(chǎn)生量少等特點(diǎn)，兼具了混合活性污泥法和生物膜法2種工藝的優(yōu)點(diǎn)。

韋朝海等[26]采用生物三相流化床AO2組合工藝處理焦化廢水的實(shí)際工程結(jié)果表明，厭氧流化床能顯著提高廢水的可生化性，好氧流化床可承受較高的污染負(fù)荷，進(jìn)水負(fù)荷達(dá)到4.0 kg(m3·d)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)水力停留時(shí)間和污泥停留時(shí)間分離，大幅減少污泥量。在總水力停留時(shí)間為42 h時(shí)，CODCr、NH3-N平均去除率達(dá)86.50%和89.97%，生化出水經(jīng)混凝處理后滿(mǎn)足GB 13456—2012《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。與目前常見(jiàn)工藝相比，工程體積可減少50%～60%，降低運(yùn)行費(fèi)用30%以上。楊平等[27]采用生物流化床厭氧缺氧好氧工藝處理焦化廢水的中試結(jié)果表明，當(dāng)水力停留時(shí)間為45 h時(shí)，出水NH3-N平均濃度為10.33 mgL，去除率高達(dá)97.8%；出水CODCr為120～290 mgL，去除率為84.5%～90.3%。

2.3.3生物強(qiáng)化技術(shù)

生物強(qiáng)化技術(shù)是指通過(guò)向傳統(tǒng)的生物處理系統(tǒng)中投加高效降解微生物，增強(qiáng)對(duì)難降解有機(jī)物的降解能力，提高其降解速率，并改善原有生物處理體系對(duì)難降解有機(jī)物的去除效能[28]。焦化廢水中污染物種類(lèi)復(fù)雜，部分難降解污染物對(duì)微生物體系有抑制作用，生物強(qiáng)化技術(shù)可在不改變現(xiàn)有工藝規(guī)模的情況下，提高系統(tǒng)的整體處理能力，強(qiáng)化難降解污染物的降解效果，在現(xiàn)有生化系統(tǒng)基礎(chǔ)上引入生物強(qiáng)化技術(shù)是焦化廢水提標(biāo)改造的一條實(shí)用思路。

解宏端等[29]采用生物強(qiáng)化技術(shù)，向活性污泥系統(tǒng)中投加高效菌劑，考察其對(duì)焦化廢水處理的改善效果。在高效菌液投加比(V菌液V焦化廢水)為0.3%、水力停留時(shí)間為15 h時(shí)，系統(tǒng)對(duì)CODCr去除率為85.60%，遠(yuǎn)高于未投菌的對(duì)照組(60.87%)，表明在原有處理設(shè)施中投加高效菌液可以提高系統(tǒng)處理能力。

2.3.4固定化微生物技術(shù)

固定化微生物(細(xì)胞)技術(shù)是指將特選的微生物游離細(xì)胞或酶通過(guò)化學(xué)或物理的手段固定在特定的載體上，使其保持活性并在適宜條件下大量增殖的方法。該技術(shù)有利于提高反應(yīng)器內(nèi)特殊微生物的濃度，抵抗不利環(huán)境的影響。常見(jiàn)的制備方法主要有吸附法、交聯(lián)法、共價(jià)結(jié)合法、包埋法等。

張彬彬等[30]將篩選出的HDCM?高效復(fù)合微生物菌劑固定化于酶載體中，其密度接近于水，在池內(nèi)處于流化狀態(tài)，傳質(zhì)效率極高，從而使廢水的基質(zhì)降解速度加快，同時(shí)大幅提高了單位體積菌群生物量，提高了系統(tǒng)抗氨氮沖擊負(fù)荷。目前該技術(shù)已應(yīng)用于100 m3h焦化廢水處理實(shí)際工程中，并取得理想效果。孫艷等[31]在北京焦化廠廢水中分離得到1種以苯酚為唯一碳源的菌株，采用海藻酸鈉對(duì)其進(jìn)行包埋固定，考察固定化細(xì)胞的性能。結(jié)果表明，固定化細(xì)胞最大反應(yīng)速度和底物飽和常數(shù)均大幅提高，抗耐性明顯強(qiáng)于未固定化的游離懸浮相。

2.4深度處理

隨著GB 16171—2012的全面實(shí)行，生化出水污染物往往難以達(dá)標(biāo)，企業(yè)需對(duì)其進(jìn)行深度處理以達(dá)標(biāo)排放或回用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外關(guān)于焦化廢水生化出水深度處理技術(shù)的探索和研究較多，如強(qiáng)化混凝沉淀、吸附、高級(jí)氧化法及膜處理等[32-34]。曹臣等[35]采用連續(xù)過(guò)濾分級(jí)方法對(duì)某焦化廢水生化出水中殘余CODCr構(gòu)成進(jìn)行解析，發(fā)現(xiàn)懸浮組分和膠體組分對(duì)CODCr貢獻(xiàn)最大，貢獻(xiàn)率分別為25.9%～46.3%和18.9%～44.4%。對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理時(shí)應(yīng)首先考慮采用混凝沉淀處理，可使出水滿(mǎn)足排放要求；溶解組分建議采取氧化或吸附工藝進(jìn)行針對(duì)性處理。鑒于焦化廢水生化出水污染物構(gòu)成特征，應(yīng)對(duì)深度處理工藝進(jìn)行組合優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)污染物的有效削減。

3結(jié)語(yǔ)

焦化廢水是典型的高濃度、有毒難降解工業(yè)廢水，通過(guò)對(duì)焦化廢水污染控制技術(shù)的研究，提出對(duì)焦化廢水污染的控制應(yīng)立足于“源頭—末端處理”的全過(guò)程。深入開(kāi)展源頭污染控制、推廣清潔生產(chǎn)技術(shù)，如更新煉焦生產(chǎn)工藝和設(shè)備，回收廢水中高濃度的有機(jī)污染物。在此基礎(chǔ)上，以廢水的特征分析為出發(fā)點(diǎn)，選擇合適的預(yù)處理方法，優(yōu)化生化處理工藝、培養(yǎng)適合于焦化廢水處理的優(yōu)勢(shì)菌種。深度處理應(yīng)結(jié)合焦化廢水出水污染物構(gòu)成特征，優(yōu)化工藝組合，實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放或回用。

參考文獻(xiàn)

[1]工業(yè)和信息化部.焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件:2014年修訂[EBOL].(2014-03-03).http:www.miit.gov.cnn11293472n11293832n11293907n1136822315919529.html.

[2]HUANG H,YU L,QIANG Z,et al.China’s coke industry: recent policies, technology shift, and implication for energy and the environment[J].Energy Policy,2012,51(12):397-404.

[3]黃力群.焦化廢水處理技術(shù)研究開(kāi)發(fā)最新進(jìn)展[J].水處理技術(shù),2008,34(12):1-6.

HUANG L Q.New progress of the technique for coking wastewater treatment[J].Technology of Water Treatment,2008,34(12):1-6.

[4]國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì).焦化行業(yè)污染現(xiàn)狀及對(duì)策建議[EBOL].(2011-09-12).http:www.sdpc.gov.cnfzgggzhjbhhjzhdt200609t20060907_83479.html.

[5]LI Z,WU M H,JIAO Z,et al.Extraction of phenol from wastewater byN-octanoylpyrrolidine[J].Journal of Hazardous Materials,2004,114(123):111-114.

[6]ZHU X,NI J,LAI P.Advanced treatment of biologically pretreated coking wastewater by electrochemical oxidation using boron-doped diamond electrodes[J].Water Research,2009,43(6):4347-4355.

ZHANG W,WEI C H,PENG P A,et al.Components and degradation characteristics analysis of phenols in coking wastewater in biological fluidized bed AOO process[J].Chinese Journal of Environmental Engineering,2010,4(2):253-258.

[8]BOTALOVA O,SCHWARZBAUER J,AL-SANDOUK N.Identification and chemical characterization of specific organic indicators in the effluents from chemical production sites[J].Water Research,2011,45(12):3653-3664.

[9]張萬(wàn)輝,韋朝海,晏波,等.焦化廢水中溶解性有機(jī)物組分的特征分析[J].環(huán)境化學(xué),2012,31(5):702-707.

ZHANG W H,WEI C H,YAN B,et al.Composition characterization of dissolved organic matters in coking wastewater[J].Environmental Chemistry,2012,31(5):702-707.

[10]韋朝海,朱家亮,吳超,等.焦化行業(yè)廢水水質(zhì)變化影響因素及污染控制[J].化工進(jìn)展,2011,30(1):225-232.

WEI C H,ZHU J L,WU C,et al.Influence factors of coking wastewater components and pollution control[J].Chemical Industry and Engineering Progress,2011,30(1):225-232.

[11]侯紅娟.寶鋼化工公司焦化廢水COD成分解析及生物降解性評(píng)價(jià)[D].上海:上海交通大學(xué),2003.

[12]張萬(wàn)輝,韋朝海,吳超飛,等.焦化廢水中有機(jī)物的識(shí)別、污染特性及其在廢水處理過(guò)程中的降解[J].環(huán)境化學(xué),2012,31(10):1480-1486.

ZHANG W H,WEI C H,WU C F,et al.Identification,property and degradation of organic compounds in coking wastewater during treatment processes[J].Environmental Chemistry,2012,31(10):1480-1486.

[13]任源,韋朝海,吳超飛,等.焦化廢水水質(zhì)組成及其環(huán)境學(xué)與生物學(xué)特性分析[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2007,27(7):1094-1100.

REN Y,WEI C H,WU C F,et al.Environmental and biological characteritics of coking wastewater[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2007,27(7):1094-1100.

[14]何苗,張曉健,瞿福平,等.雜環(huán)化合物好氧生物降解性能與其化學(xué)結(jié)構(gòu)相關(guān)性的研究[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),1997,17(3):8-11.

HE M,ZHANG X J,QU F P,et al.Study on relativity between aerobic biodegradability and chemical structure of heterocyclic compounds[J].China Environmental Science,1997,17(3):8-11.

[15]李詠梅,顧國(guó)維,趙建夫.焦化廢水中幾種含氮雜環(huán)化合物缺氧降解機(jī)理[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,29(6):720-723.

LI Y M,GU G W,ZHAO J F,et al.Study on anoxic biodegradation mechanism of several nitrogen heterocyclic compounds in coal coking wastewater[J].Journal of Tongji University,2001,29(6):720-723.

[16]周岳溪,宋玉棟,蔣進(jìn)元,等.工業(yè)廢水有毒有機(jī)物全過(guò)程控制技術(shù)策略與實(shí)踐[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào),2011,1(1):7-14.

ZHOU Y X,SONG Y D,JIANG J Y,et al.Whole process control techniques and practices for toxic organics in industrial wastewater[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2011,1(1):7-14.

[17]JIANG H,FANG Y,FU Y,et al.Studies on the extraction of phenol in wastewater[J].Journal of Hazardous Materials,2003,101(2):179-190.

[18]韋朝海,賀明和,任源,等.焦化廢水污染特征及其控制過(guò)程與策略分析[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2007,27(7):1083-1093.

WEI C H,HE M H,REN Y,et al.Pollution characteristics of coking wastewater and control strategies:biological treatment process and technology[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2007,27(7):1083-1093.

[19]謝成,晏波,韋朝海,等.焦化廢水Fenton氧化預(yù)處理過(guò)程中主要有機(jī)污染物的去除[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2007,27(7):1101-1106.

XIE C,YAN B,WEI C H,et al.Removal of major organic pollutants in coking wastewater by Fenton oxidation pre-treatment[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2007,27(7):1101-1106.

[20]邵瑰瑋,李勁,王萬(wàn)林,等.脈沖電暈放電下用焦化廢水脫硫的研究[J].環(huán)境工程,2004,22(2):43-45.

[21]DU X,ZHANG R,GAN Z X,et al.Treatment of high strength coking wastewater by supercritical water oxidation[J].Fuel,2013,104:77-82.

[22]ZHU X B,TIAN J P,LIU R,et al.Optimization of Fenton and electro-Fenton oxidation of biologically treated coking wastewater using response surface methodology[J].Separation and Purification Technology,2011,81:444-450.

[23]任源,韋朝海,吳超飛,等.生物流化床AO2工藝處理焦化廢水過(guò)程中有機(jī)組分的GCMS分析[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2006,26(11)：1785-1791.

REN Y,WEI C H,WU C F,et al.Organic compounds analysis by GCMS during the biology fluidized bed AO2process of coking wastewater[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2006,26(11)：1785-1791.

[24]邵林廣,陳斌,黃霞,等.A1-A2O與A2O系統(tǒng)處理焦化廢水的比較研究[J].給水排水,1995,8(5):17-19.

XUE Z Q,LI Y P,LI H B,et al.Shortcut nitrificationanaerobic ammonium oxidationcomplete nitrification process for treatment of coking waterwater[J].China Water & Wastewater,2011,27(1):15-19.

[26]韋朝海,賀明和,吳超飛,等.生物三相流化床AO2組合工藝在焦化廢水處理中的工程應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2007,27(7):1107-1112.

WEI C H,HE M H,WU C F,et al.Engineering application of a biological three-phase fluidized bed AO2process in coking wastewater treatment[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2007,27(7):1107-1112.

[27]楊平,王彬,石炎福.焦化廢水生物流化床系統(tǒng)脫氮中試研究[J].環(huán)境工程,2002,20(4):15-17.

[28]王建芳,趙慶良,林佶侃,等.生物強(qiáng)化技術(shù)及其在廢水生物處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2007,1(9):40-45.

WANG J F,ZHAO Q L,LIN J K,et al.Bioaugmentation technology and its application in biological wastewater treatment[J].Chinese Journal of Environmental Engineering,2007,1(9):40-45.

[29]解宏端,馬溪平.生物強(qiáng)化技術(shù)提高焦化廢水處理效果的研究[J].中國(guó)給水排水,2007,23(15):90-93.

XIE H D,MA X P.Improvement of coking plant wastewater treatment effect by bioaugmentation technology[J].China Water & Wastewater,2007,23(15):90-93.

[30]張彬彬,王開(kāi)春,田鳳蓉,等.高效降解生活污水COD混合菌株的篩選及固定化研究[J].環(huán)境科技,2012,25(1):9-12.

ZHANG B B,WANG K C,TIAN F R,et al.Studies on screening and immobilization of high effective mixed culture for domestic sewage degrading[J].Enviromnetal Science and Technology,2012,25(1):9-12.

[31]孫艷,譚立揚(yáng).用于生物降解酚類(lèi)毒物的固定化細(xì)胞性能改進(jìn)的研究[J].環(huán)境科學(xué)研究,1998,11(1):59-62.

SUN Y,TAN L Y.Study of performance improvement of immobilized cells for biodegrading of phenol toxicants[J].Research of Environmental Sciences,1998,11(1):59-62.

[32]GHOSE M K.Complete physico-chemical treatment for coke plant effluents[J].Water Research,2002,36(5):1127-1134.

[33]LAI P,ZHAO H,WANG C,et al.Advanced treatment of coking wastewater by coagulation and zero-valent iron processes[J].Journal of Hazardous Materials,2007,147(12):232-239.

[34]LI Y M,GU G W,ZHAO J F,et al.Treatment of coke-plant wastewater by biofilm systems for removal of organic compounds and nitrogen[J].Chemosphere,2003,52:997-1005.

[35]曹臣,韋朝海,楊清玉,等.廢水處理生物出水中COD構(gòu)成的解析:以焦化廢水為例[J].環(huán)境化學(xué),2012,31(10):1494-1501.

CAO C,WEI C H,YANG Y Q,et al.Analysis of COD composition in biological effluent:an example from coking wastewater treatment[J].Environmental Chemistry,2012,31(10):1494-1501. ○

Advances in Research on Coking Wastewater Control Technologies

GAO Peng1, XU Lu2, XIN Ning3, CHEN Kelei1

1.China Bluestar Lehigh Engineering Corporation, Shanghai 201204, China2.Taihu Basin Authority of Ministry of Water Resources, Shanghai 200434, China3.Henan Tianchi Pumped Storage Co.,LTD, Nanyang 473000, China

AbstractCoking wastewater is the typical industrial wastewater with high-concentration and refractory organic compounds. The sources of coking wastewater and the characteristics organic pollutants in it were introduced. It was emphasized that the analysis of water quality is the precondition of wastewater treatment process selection. The control of coking wastewater pollution should be based on the whole process from source control to end-of-pipe treatment. The source control and pretreatment play an important role in reducing the biochemical system load. The trends of biological treatment technologies, such as biological denitrification, biological fluidized bed, immobilized biotechnology and microorganism technology, etc., were introduced. It was pointed that the selection of deep treatment processes should consider the characteristics of effluent and the reuse requirements.

Key wordscoking wastewater; pollution control; biological treatment; advance

收稿日期：2016-03-17

作者簡(jiǎn)介：高鵬(1989—)，男，助理工程師，碩士，主要從事水污染控制工程設(shè)計(jì)，476866424@qq.com *通訊作者：陳克雷(1975—)，男，高級(jí)工程師，主要從事環(huán)保工程設(shè)計(jì)及咨詢(xún)，87436183@qq.com

中圖分類(lèi)號(hào):X703

文章編號(hào):1674-991X(2016)04-0357-06

doi:10.3969?j.issn.1674-991X.2016.04.053

高鵬，徐璐，辛寧,等.焦化廢水污染控制技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào),2016,6(4):357-362.

GAO P, XU L, XIN N, et al.Advances in research on coking wastewater control technologies[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2016,6(4):357-362.