焦化廢水處理技術(shù)的應(yīng)用與研究進(jìn)展

樊博

【摘要】本研究通過分析了焦化廢水的來源及危害，進(jìn)一步探討了焦化廢水處理技術(shù)的應(yīng)用與研究進(jìn)展，分析了各種處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】焦化廢水 廢水處理 應(yīng)用 研究進(jìn)展

焦化廢水是在工業(yè)生產(chǎn)過程中常見的一種廢水，廢水中含有大量的有毒有害物質(zhì)，嚴(yán)重的威脅到人類的健康，同時造成了環(huán)境的污染。本研究從焦化廢水處理技術(shù)的應(yīng)用談起，指出各種現(xiàn)在已有的處理方法，并對其研究進(jìn)展做進(jìn)一步闡釋。

一、焦化廢水的來源及危害

焦化廢水的主要來源是工廠的煉焦和制氣的生產(chǎn)過程中，主要有氨水、酚水和其他生活污水等。其中剩余氨水中的酚氰廢水主要來自于是冶煉焦化廠，廢水中的氨濃度較高，在煉焦的過程中煤炭自帶的水、干餾過程中產(chǎn)生的水和蒸汽冷凝水三者共同組成，大約每百噸的煤炭使用中就會產(chǎn)生10噸到14噸的焦化廢水。

由于焦化廢水的組成復(fù)雜，水質(zhì)質(zhì)量變化明顯，且多含有難以降解的毒性物質(zhì)，生化處理難度較大。焦化廢水中的氰芳環(huán)、稠環(huán)、雜環(huán)化合物對于環(huán)境生物均有一定的毒副作用。一旦這些有毒廢水排進(jìn)自然水體中，首先危害水中生物的健康，并在生物中富集，隨著食物鏈的上升，最終毒害人體。因此進(jìn)行焦化廢水的處理，去除其中的有害物質(zhì)對于保護(hù)人類健康和維護(hù)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定具有重要意義。

二、焦化廢水處理技術(shù)的應(yīng)用與研究

（一）物理法

物理法是通過不同物質(zhì)的物理特性的不同將廢水中的有害物質(zhì)分離出來的一種處理方法，在物理法處理過程中一般不會影響污染物的化學(xué)性質(zhì)。目前常用的物理法包括吹脫法、吸附法、萃取法等。吹脫法是向廢水中充入氣體從而將部分有害物質(zhì)隨著氣體的排出而帶走，達(dá)到進(jìn)化水質(zhì)的目的，該法對于氨氮的去除作用較為明顯，效果相對穩(wěn)定。

吹脫法操作簡單方便，容易控制，但去除污染物的種類僅限于氨氮，對于其他物質(zhì)較難去除，另外吹脫后水中污染變少，但污染了空氣環(huán)境，實(shí)用意義不大。其他幾種方法對于去除污染物具有一定的效果，但一般去除難度較大或去除成本過高，難以進(jìn)行大規(guī)模推廣應(yīng)用。

（二）化學(xué)法

化學(xué)法是利用向污水中添加化學(xué)物質(zhì)，與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而達(dá)到去除污染物或降低污染物毒性的作用。傳統(tǒng)的化學(xué)法去除污染物通常是向污水中添加絮凝劑，生成不溶于水或難溶于水的物質(zhì)，產(chǎn)生沉淀，從而凈化水質(zhì)的作用。近些年對于使用磷酸銨鎂MgMH4PO4·6H2O進(jìn)行化學(xué)沉淀的研究較為廣泛，尤其是處理氨氮廢水的效果明顯。

其作用原理是使廢水中的NH4+與Mg2+和PO43-反應(yīng)生成難溶于水的磷酸鎂鹽結(jié)晶和磷酸銨鹽結(jié)晶，從廢水中分離出來，分離出來的物質(zhì)還可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。經(jīng)過化學(xué)處理后氨氮鹽的濃度依然較高，因此在使用化學(xué)法處理后還應(yīng)通過生物法繼續(xù)處理。其他的處理方法還有折點(diǎn)加氯法、離子交換法等，但這些方法的操作成本較高，使用次數(shù)較低。

（三）生化法

生化法是利用微生物的作用處理降解廢水中的污染物，目前此種方法是應(yīng)用范圍最廣且具有一定效果的方法之一。最近的研究中，為提高微生物降解的效率，開發(fā)了多種新型的生化處理方法，包括活性污泥法、生物膜法、生化流化床、固定化生物處理技術(shù)和生物脫氮技術(shù)等。這些處理方法的應(yīng)用使得廢水中的更多的難降解物質(zhì)被生物降解，大大提升了降解后的廢水水質(zhì)。

（四）物化法

在經(jīng)過生化法處理后的廢水仍存在部分難以被降解的物質(zhì)，如吲哚、咔唑、喹啉等芳香族化合物，這些物質(zhì)已經(jīng)成為影響生化處理后廢水水質(zhì)的重要污染物，此時應(yīng)用物化法可以有效的去除這些污染物。常用的物化法包括吸附法和氧化法，目前常常在焦化廢水處理前進(jìn)行預(yù)處理和生化法處理后的進(jìn)一步處理。

吸附法是利用粉煤灰將焦化廢水中COD、揮發(fā)性酚類物質(zhì)、油等物質(zhì)去除，最直觀的感受是處理后的焦化廢水顏色明顯變澄清，該方法同時解決了粉煤灰的綜合利用問題，成本幾乎為零。目前山西已經(jīng)建成了世界第一家采用此法的焦化廢水處理廠，應(yīng)用此法處理后的廢水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。

氧化法是利用芬頓試劑這種強(qiáng)氧化劑對于焦化廢水中的難以被普通化學(xué)氧化法處理的污染物進(jìn)行處理，使用該氧化劑后廢水處理速度較快，對于反應(yīng)的環(huán)境要求較低，也不會產(chǎn)生二次污染等。國內(nèi)的研究學(xué)者對芬頓試劑的處理效果進(jìn)行了相關(guān)的研究，結(jié)果表明該試劑處理后COD去除率可達(dá)到70%以上，處理后水質(zhì)達(dá)到污水一級排放標(biāo)準(zhǔn)，其在污水的預(yù)處理和深度處理上優(yōu)勢明顯，因此近年來該方法已逐漸受到更多人的重視。

（五）其他新處理技術(shù)

上述的各種焦化廢水處理方法的單一使用都不能完全很好的完成全部污染物的處理，因此部分學(xué)者對于A/O進(jìn)行了改進(jìn)，提出了AA/O、A/OO、AA/OO、OA/O等新處理工藝，這些工藝對于提高焦化廢水處理能力上具有一定的提升，但處理后的廢水通常只能達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。還有一些組合處理方法如A/O+催化氧化法和HSBEMBM+O/A/O生物脫氮法開始被焦化工廠采用。

A/O+催化氧化法是在A/O的處理階段對廢水進(jìn)行硝化和反硝化，催化氧化階段通過添加強(qiáng)氧化劑和催化劑進(jìn)行氧化。此種處理方法由于需要大量鋪設(shè)管路，占地面積較大，過程中需要大量使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑對于管道設(shè)備的材質(zhì)要求較高，且設(shè)備的維護(hù)成本和維護(hù)難度較大。

HSBEMBM+O/A/O生物脫氮法需要兩個獨(dú)立的污泥處理系統(tǒng)，使用粉末狀活性炭作為運(yùn)送HSBEMBM微生物的載體，通過活性炭的吸附作用，對污水起到凈化的作用。該種微生物的適應(yīng)能力較強(qiáng)，不易被流水帶走。微生物在流化床內(nèi)生長后，污水的硝化和反硝化過程明顯加速，應(yīng)用污泥時要、需要使用碳源濃度較高的污泥，提高硝化反硝化能力。該方法處理焦化廢水工藝相對簡單，設(shè)備占地也較小，但單位面積的投資金額較大。

三、結(jié)語

焦化廢水處理技術(shù)的應(yīng)用方法中包括物理法、化學(xué)法、生化法、物化法及其他一些新處理技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用時需要根據(jù)焦化廢水中的污染物情況進(jìn)行合理選出處理方法，獲得最佳的處理效果。

參考文獻(xiàn)：

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