冶金工業(yè)焦化廢水處理工藝研究進展

李富元

（山西晉環(huán)科源環(huán)境資源科技有限公司， 山西 太原 030024）

行業(yè)縱橫

冶金工業(yè)焦化廢水處理工藝研究進展

李富元

（山西晉環(huán)科源環(huán)境資源科技有限公司， 山西 太原 030024）

針對冶金工業(yè)焦化廢水的高污染、難降解等特點，簡述了幾種較為先進、有效的處理方法，并分析了每種方法的優(yōu)缺點。結合綜述內容，對處理焦化廢水的工藝提出了新的展望，早日實現(xiàn)焦化廢水的零排放。

冶金工業(yè) 焦化廢水 方法 展望

冶金工業(yè)焦化廢水是煤煉焦、煤氣化以及凈化生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水。該廢水產(chǎn)量大、污染性強、難降解且毒性較大，如果將該廢水超標排放，將會對我們的生活環(huán)境造成很大的危害。國家環(huán)保部在2012年10月1日頒布實施了新的《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》（GB 16171—2012）[1]，針對焦化廢水制定了更加嚴格的排放標準，同時也對焦化廢水處理工藝提出了新的要求。

1 冶金工業(yè)焦化廢水的處理方法

1.1 A/O+A/O工藝

楊淑紅[2]主要針對煤轉油廢水（國內首套大型中低溫固體熱載體高溫裂解項目的廢水）進行了實驗，通過預處理，A/O+A/O工藝以及加藥絮凝脫色對焦化廢水進行處理，預處理階段主要是除油、稀釋，將經(jīng)過處理后的水引入調節(jié)池，調節(jié)池水質控制條件為ρ（COD）＜2 500 mg/L，ρ（NH3-N）＜120 mg/L，硫化物的質量濃度＜70 mg/L，保持水質條件穩(wěn)定，波動較小，而后將調節(jié)池的廢水送入A/O裝置。首先是缺氧池，將廢水中的硝酸鹽以及亞硝酸鹽轉化為氮氣排放，再引入好氧池，好氧池能夠降解水中的部分COD以及有機物，處理后的水流入二沉池，該部分水ρ（CODcr）下降至200～400 mg/L，氨氮的質量濃度根據(jù)進水水質可基本降為0～40 mg/L。由于水質不能滿足排放標準，所以需要進行二級A/O處理，處理后水質ρ（CODcr）達到100～200 mg/L，氨氮的質量濃度為0，排入三沉池，而后進入加藥絮凝脫色階段，最終出水色度能達到50倍，ρ（COD）＜80 mg/L，氨氮的質量濃度為0。

1.2 電催化氧化法

電催化氧化方法是一種深度處理方法，該法通過電解在水中產(chǎn)生大量具有強氧化性的羥基自由基(·OH)，(·OH)電極電位極高，能夠氧化很多傳統(tǒng)方法難處理的有機物，電催化氧化法能夠有效降解廢水中的有機物，降低出水CODcr和氨氮值。黃現(xiàn)統(tǒng)[3]等在其研究中利用涂有SnO2-Sb2O3的Ti板作為陽極，Ti板作為陰極，采用環(huán)境友好型的電化學催化法對山東某焦化廠經(jīng)過A2/O2工藝處理過的廢水進行了深度處理，在實驗條件在廢水pH值為6.0，電解電壓為10 V，極板間距為1.5 cm，電解時間60 min，NaCl投加量為300 mg/L的情況下，焦化廢水的CODcr去除率達到了60%以上，NH3-N去除率達到85%以上，可生化性大大提高。

1.3 Fenton高級氧化工藝

Fenton試劑作為一種高級氧化試劑，具有很強的氧化能力。Fenton試劑主要由Fe2+離子與H2O2組成，二者能夠相互作用產(chǎn)生大量的具有強氧化性的羥基自由基(·OH)。

殷旭東[4]在其研究中利用Fenton試劑對廣東省某化工廠的焦化廢水進行了預處理。

首先進行了正交實驗，確定了COD去除率的影響因素按權重排序依次為H2O2投加量、廢水初始pH值、n（Fe2+）∶n（H2O2）、反應時間；揮發(fā)酚去除率的影響因素按權重排序依次為廢水初始pH值、H2O2投加量、n（Fe2+）∶n（H2O2）、反應時間。通過實驗發(fā)現(xiàn)，在同時保證COD與揮發(fā)酚去除率的情況下，實驗條件應為pH=3，H2O2投加量為170mL/L，n（Fe2+）∶n（H2O2）=1∶80，反應時間為20 min。在最優(yōu)條件下，CODcr去除率能夠達到78%～82%，揮發(fā)酚去除率能達到95%以上。結果表明，F(xiàn)enton試劑在預處理焦化廢水中作用明顯，效果良好。

1.4 膜分離技術

膜分離技術在水處理領域一直都是熱點研究方向，在工業(yè)水處理方面應用廣泛。

王勇軍[5]等在試驗中將“預處理+微濾+反滲透”工藝用于處理焦化廢水，考慮到膜的實際承受能力，選取操作壓力為0.8 MPa，回收率80%，pH值為6～9，進水溫度為室溫作為實驗條件，處理經(jīng)過生化的焦化廢水。結果顯示，CODcr去除率能達到95%以上，產(chǎn)水電導率達到100 μS/cm以下，無機鹽去除率達到97%以上，氨氮去除率達到95%以上，濁度去除率幾乎達到100%，各方面指標均能夠達到回用循環(huán)水的標準。對于膜處理工藝而言，針對膜進行有效的清洗尤為重要，研究者利用化學與物理的手段針對膜進行了清洗，清洗后的反滲透膜產(chǎn)水量可以達到原來的97.5%。

1.5 UHR工藝

UHR工藝系統(tǒng)主要由化學加藥處理系統(tǒng)（CDS）、管式膜過濾系統(tǒng)（TMF）以及濃水反滲透系統(tǒng)（CRO）組成。在進入CRO之前，通過CDS與TMF系統(tǒng)處理。龍澤勇[6]將UHR工藝系統(tǒng)用于焦化廢水的處理，在西昌鋼釩公司全廠廢水處理站深度處理現(xiàn)場進行了實驗，驗證了UHR工藝系統(tǒng)的可行性，實現(xiàn)了焦化廢水的零排放，將原水通過CDS系統(tǒng)與TMF系統(tǒng)后，其出水ρ（CODcr）由120.27～525.7 mg/L下降到16.35～105.01 mg/L，ρ（NH3-N）由5.76～20.06 mg/L下降到1.63～8.01 mg/L，堿度由300～700 mg/L下降到90～420 mg/L，硬度（以CaCO3計）由50～400 mg/L下降到40～180 mg/L。經(jīng)過處理后，有異味的褐色原水變得無異味且無色透明，改善了水質，并且滿足反滲透的進水要求，該焦化廢水電導率、NH3-N、CODcr、硬度以及堿度都得到了極大的改善。

1.6 其他處理方法

冶金工業(yè)焦化廢水對環(huán)境以及人體健康的危害極大，除了上述幾種方法外，還有強化AO工藝[7]、超重力環(huán)境下結合高級氧化法耦合聯(lián)用[8]等水處理技術，這些方法對于焦化廢水的處理效果顯著。

2 結語

冶金工業(yè)焦化廢水毒性大、難降解。就上述介紹的方法而言，這些方法在實際應用中總有一些缺點，比如占地面積大、投資運營昂貴或者會造成二次污染等，在今后的研究中，研究者們應該多與實際相結合，改進工藝技術與處理設備，早日實現(xiàn)焦化廢水的零排放。

[1] 山西省環(huán)境保護廳.煉焦化學工業(yè)污染物排放標準：GB 16171—2012[S].2012-06-27.

[2] 楊淑紅.A/O+A/O工藝在處理高濃度焦化廢水方面的工程應用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016（5）：40.

[3] 黃現(xiàn)統(tǒng).電催化氧化法深度處理焦化廢水[J].棗莊學院學報，2016，33（2）：71-75.

[4] 殷旭東.Fenton法預處理高濃度焦化廢水的影響因素與動力學研究[J].當代化工，2016，45（4）：673-676.

[5] 王勇軍.膜組合工藝深度處理焦化廢水試驗研究[D].廣州：廣東工業(yè)大學，2014.

[6] 龍澤勇.UHR工藝在深度處理焦化廢水中的研究與探討[J].冶金動力，2016（5）：46-50.

[7] 范天一.強化AO工藝處理焦化廢水的實驗研究[J].科技傳播，2016（10）：144-150.

[8] Zeng Zequan，Zou Haikui，Li Xin，et al.Ozonation of phenol with O3/Fe（Ⅱ）in acidic environment in a rotating packed bed[J]. Industrial and Engineering Chemistry Research，2012，51（31）：10 509-10 516.

（編輯：王瑾）

Research Progress of Coking Wastewater Treatment Process in Metallurgical Industry

LI Fuyuan
（Shanxi Jinring Keyuan Environmental Resource Science and Technology Co.,Ltd., Taiyuan Shanxi 030024）

In view of the high pollution and difficult degradation of coking wastewater in metallurgical industry,several advanced and effective treatment methods are briefly described,and the advantages and disadvantages of each method are analyzed.Combined with the review and content,a new prospect for coking wastewater treatment is put forward. And the zero emission of coking wastewater can be achieved at an early date.

metallurgical industry,coking wastewater,method,prospect

X756

A

1672-1152（2017）03-0039-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.03.16

2017-05-25

李富元（1983—），男，山西朔州人，本科，畢業(yè)于蘭州理工大學環(huán)境工程專業(yè)，主要從事環(huán)境影響評價以及環(huán)保驗收工作。