焦化廢水深度處理技術(shù)研究進(jìn)展

劉國玉

古縣利達(dá)焦化有限公司 山西臨汾 042400

現(xiàn)階段，人類面臨的主要問題是水資源的緊張。所以針對于水相關(guān)的問題，焦化企業(yè)必須引起高度重視并妥善處理，在企業(yè)運(yùn)營過程中應(yīng)不斷供應(yīng)新水，以展開鍋爐補(bǔ)水和冷卻循環(huán)，還需做好濃度焦化廢水處理，以處理污染的水，進(jìn)而使環(huán)境得到有效保護(hù)，確?？沙掷m(xù)發(fā)展的成功實(shí)現(xiàn)。而上述問題均可通過污水深度處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)，最終讓水資源得到節(jié)約，促進(jìn)水使用效率的提升。

1 焦化廢水的特點(diǎn)概述

1.1 成分復(fù)雜，水質(zhì)波動大

廢水中含有廢物的成分較為復(fù)雜，包含眾多有機(jī)物與無機(jī)物，其中的無機(jī)物以硫化物、氰化物等物質(zhì)為主，而其中所包含的有機(jī)物主要指芳香烴化學(xué)物以及酚類物質(zhì)，也包含硫、氧和氮等雜環(huán)物質(zhì)。其次，焦化廢水中含有大量污染物質(zhì)，并且降解存在一定難度。因?yàn)閺U水中含有大量含氮物質(zhì)，導(dǎo)致生物凈化需要的氮源過量，正是由于這些物質(zhì)濃度過高，給其治理帶來了一定困難，難以達(dá)到國家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[1]。

1.2 污染物濃度高，可生化性差

對于焦化廢水來講，具有污染濃度比較高的特點(diǎn)，由于污染成分的復(fù)雜性，有機(jī)污染物的含量比較高，不可避免的會存在一些難降解的物質(zhì)，這就導(dǎo)致焦化廢水的生化性受到影響。對于不同規(guī)模以及技術(shù)水平產(chǎn)生的焦化廢水進(jìn)行檢測分析可知，廢水污染物的濃度會受到生產(chǎn)工藝的影響。

1.3 有毒有害物質(zhì)成分高

在焦化廢水中，會存在氰化物、氯化物、苯系物等很多的有毒有害物質(zhì)，這些物質(zhì)的存在會對人體以及農(nóng)作物產(chǎn)生很大的傷害。有毒有害物質(zhì)會造成傷害人體健康，也會導(dǎo)致水生物發(fā)生嚴(yán)重的災(zāi)害，甚至引起死亡。同時對于農(nóng)作物、植被也會受到焦化廢水中有毒有害物質(zhì)的影響[2]。

2 焦化廢水深度處理技術(shù)

2.1 化學(xué)處理技術(shù)

污水的化學(xué)處理技術(shù)是利用化學(xué)氧化方法對污染物進(jìn)行降解，進(jìn)而達(dá)到凈化水的目的。在焦化廢水處理中，主要有電化學(xué)氧化、光催化氧化、臭氧氧化等。

（1）電化學(xué)氧化技術(shù)。電化學(xué)氧化法主要包括直接電化學(xué)氧化法以及間接電化學(xué)氧化法，前者是有機(jī)污染物由溶液向周邊擴(kuò)散，后者是電化學(xué)所產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性產(chǎn)物，并將其作為還原劑或者氧化劑，促使污染物被分解，逐漸轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。有研究者采用該技術(shù)處理焦化廢水，以PbO2/Ti作為電極，結(jié)果表明，電解反應(yīng)2h后，COD可以從2143mg/L降解到226mg/L，同時大部分氨氮被去除；研究還發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)中電解材料、氯化物濃度、pH值等因素對COD和氨氮的去除率均有一定的影響[3]。

（2）催化濕式氧化技術(shù)。催化濕式氧化技術(shù)主要應(yīng)用于高溫高壓環(huán)境中，同時需要保證存在相應(yīng)的催化劑，應(yīng)用氧氣針對工業(yè)廢水中含有的氰、TOC、COD等物質(zhì)進(jìn)行處理，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)?、水及二氧化碳等沒有污染的物質(zhì)。濕式催化氧化技術(shù)具有氧化速度快、二次污染低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。我國已應(yīng)用該技術(shù)對焦化廢水處理進(jìn)行了相關(guān)研究。該技術(shù)還存在一些缺陷，如催化劑價格比較昂貴、處理成本高、運(yùn)行條件嚴(yán)格等，限制了其實(shí)際應(yīng)用。

（3）臭氧氧化法。臭氧常作為污水的消毒劑來使用，對污水中的酚、氰等物質(zhì)去除效果較好，此外，還能進(jìn)行脫色、除臭等。臭氧氧化法污染物去除速度快，多余的臭氧很快會分解為氧氣，無二次污染，而且操作簡單。但是，其存在投資高、能耗高等缺點(diǎn)，在實(shí)際污水處理中應(yīng)用較少。

2.2 物理處理技術(shù)

（1）吸附法。廢水的吸附處理方法指的是應(yīng)用多孔性吸附劑對其中的溶質(zhì)進(jìn)行吸附。硅藻土、磺化煤以及活性炭等物質(zhì)是通常選用的吸附劑。該種工業(yè)廢水處理方法需要投入較高成本，而且吸附劑不易再生，于較高濃度廢水的處理十分不利?；钚蕴坑捎谧杩瓜鄬^高且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高和可再生等優(yōu)點(diǎn)一直是電化學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，其既可被預(yù)處理后直接使用，也可經(jīng)改性或與絕緣粒子混合使用，通常作為廢水處理的二級或末端處理工藝。經(jīng)活性炭處理，焦化廢水的出水色度、酚及氰化物均能滿足當(dāng)前污水排放標(biāo)準(zhǔn)。但是，活性炭再生難度大，該技術(shù)在焦化廢水的處理中應(yīng)用較少[4]。

（2）離子交換法。離子交換法去除率高、設(shè)備簡單，而且易于操作，缺點(diǎn)是預(yù)處理要求較高。離子交換技術(shù)適用于處理含氰化物較低的焦化廢水，效果較好。其在處理高濃度含氰焦化廢水時會析出具有高毒性的氰化氫氣體，破壞交換樹脂。因此，其適用于焦化廢水處理系統(tǒng)的末級處理，不適合二級處理。

2.3 生物處理法

當(dāng)前，焦化廢水深度處理中，作為生物處理法的膜生物反應(yīng)器（MBR）和曝氣生物濾池（BAF）運(yùn)用最為常見。在兩種生物處理法中，當(dāng)前運(yùn)用得最多的當(dāng)屬曝氣生物濾池（BAF），其功能多樣，主要有生物吸附、過濾和生物氧化，同時砂濾池、曝氣池、二沉池還能將有機(jī)污染物以及磷、氮等有效消除。同時，曝氣生物濾池具有負(fù)荷大、沖擊性強(qiáng)、能耗低、出水水質(zhì)優(yōu)等顯著優(yōu)勢。后者采取高效能廢水處理工藝，在處理過程中巧妙地運(yùn)用膜分離技術(shù)，取得了顯著的成效，可廣泛運(yùn)用于中水回用、污水處理中。膜生物反應(yīng)器優(yōu)勢表現(xiàn)為設(shè)備小巧、占地面積不大、具有自動化控制系統(tǒng)，可降低成本投入。

3 結(jié)語

焦化行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)越來越大，焦化廢水污染是焦化行業(yè)發(fā)展的巨大阻礙。傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)主要采取物理預(yù)處理和生物處理，而單一工藝已經(jīng)滿足不了日益提高的環(huán)保要求。因此，我國積極研究和探索新型、科學(xué)、有效的焦化廢水處理技術(shù)，在大量的研究和實(shí)踐中取得了一定成效，并逐步將其應(yīng)用在實(shí)踐中。