焦化廢水處理技術現狀與研究進展

牛成軍 甘建紅 (陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司，陜西 榆林 719319)

焦化廢水處理技術現狀與研究進展

牛成軍 甘建紅 (陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司，陜西 榆林 719319)

我國環境污染嚴重，焦化廢水處理一直是廢水處理中的難點，本文分析焦化廢水治理的現狀，介紹了傳統常用的與前先進有效的幾種焦化廢水處理技術，并詳細敘述了各種技術的原理和處理效果，比較了各種處理方法的優劣，并對焦化廢水處理的前景進行了展望。

焦化廢水；傳統處理技術；新技術

我國自從開始重視工業發展以來，環境污染越來越嚴重，廢水處理成為環境治理的一大難題，尤其是焦化廢水的處理問題是學者們研究的重點，焦化廢水是煤制焦化產品回收過程中產生的廢水，是一種含氨氮和有機物濃度較高的難生化降解的有機廢水，任意排放對環境和水資源都是有巨大的污染，如何將廢水降解或轉化成有用物質是目前研究的一大難題。本文提出幾種處理焦化廢水的技術，以期望對減少污水排放，保護環境有一定的幫助。

1 焦化廢水的來源與特性

焦化廢水是在原煤高溫裂解干餾、煤氣凈化和化工產品精制過程中產生的廢水。由于原煤品質不同，煤產品制作的溫度不同和生產工藝不同等產生的焦化廢水組成成分也不相同，其包括無機污染物和有機染污物兩種，無機污染物有氨、氰及硫氰根等，有機污染物包括酚類、萘、吡啶、喹啉等雜環及多環芳香族化合物(PAHS)等，這些污染排放到環境中難降解，環境污染較大，并且影響時間長，有些物質對生物具有致癌作用。

2 焦化廢水治理現狀

焦化廢水是我國廢水處理中較難處理廢水之一，具有可生化性差的特點，含有的氰化物和帶芳香環的烴等難降解，高濃度的含氮物質對微生物生長具有強烈的抑制，因此用生物降解方法效果差。目前對于焦化廢水，首先使用氨氣蒸餾、氨水脫酚、終冷水脫氰等工藝回收其中可利用部分，其次是一活性污泥法為主，以強化生物技術為輔，對污染物中的酚氰污水進行無害處理，但是該技術成本高，很少的工廠使用該種方法進行污水處理，我國目前使用生化法處理焦化廢水，但是處理后的廢水仍達不到國家廢水排放標準，需要再通過三級凈化系統凈化處理廢水。

3 焦化污水處理傳統技術

3.1 紛頓試劑處理

1984年，H.J.H.Fenton發現過氧化氫與亞鐵離子混合后能氧化各種有機化合物，其機理是過氧化氫分子與亞鐵離子混合后產生羥基自由基，羥基自由基奪取有機化合物上的氫原子，有機物降解為小分子有機物或生成二氧化碳和水。該技術運用于焦化廢水處理時發現有機物污染物去除率在90%以上。

3.2 混凝氣浮法

混凝氣浮法首先是在廢水中加入聚合硫酸鐵，破壞廢水中的膠體物質和微小顆粒在水中分散形成的穩定的分散體系，使其聚集成絮凝體，然后將絮凝體引入配水堰并進入氣浮池，氣浮池中產生的微小氣泡在上升的過程中可以去粘附絮凝體，絮凝體隨氣泡上升至水面，積累成肉眼可見的浮渣，使用刮泥機將浮渣刮去，通過排污管道將浮渣流入污泥濃縮池，再經過后續處理將廢液降價。有學者發現在焦化廢水中加入生活廢水可以提高其生物降解速率，廢水降解可以達到國家二級廢水排放標準。混凝氣浮法操作簡單，操作過程穩定，但是浮渣過多時會堵塞儀器。

3.3 吸附法

吸附法處理焦化廢水是利用固體表面有吸附水中溶質及膠質的能力，吸附水中一種或多種物質從而使水得到凈化。現如今常見的吸附劑有活性炭、吸附樹脂漿、煤渣等，活性炭是使用率高，吸附效果最好的一種吸附劑，使用活性炭吸附劑深度處理工業廢水前需要進行酸洗再生，但容易腐蝕設備，提高運行成本，有些廢水處理廠因為活性炭再生困難，不選擇使用活性炭凈化污水，學者發現，使用大孔樹脂處理含有酚類污染物的廢水能夠使其達到國家排放標準。

3.4 A/O工藝

使用A/O工藝能夠處理焦化廢水中的含氮污染物，還能處理其中含有的有機化合物，是目前使用率較高的廢水處理技術，但是不能夠除去污水中一些有毒物質，因此常常難以達到國家污水排放標準。將A/O工藝優化成A2/O工藝，該工藝處理廢水中的含氮物質效果好，但是其成本增高50%以上。

4 焦化廢水處理新技術的開發及應用

4.1 催化濕式氧化技術

催化濕化氧化技術一般是指高溫和高壓作用下，在污水中加入氧化劑，通入氧氣氧化劑中含氮和碳的有害物質，轉化成二氧化碳或氮氣等空氣中含有的無毒物質，為生物生長提供養分，催化濕化氧化技術具有使用范圍廣，污水處理效果好，二次污染可能性低等優點，但是該技術對儀器設備要求高，污水處理成本高，只能在大型污水處理廠使用。

4.2 膜濾技術

膜濾技術處理廢水的原理是兩個孔隙較小的膜，在外力的被動作用下，使廢水通過膜時選擇透過一些物質，從而對廢水進行分離提純，達到國家污水排放標準。常應用的膜分離技術有反滲透、納濾、超濾和微濾，根據處理廢水物質不同而選擇不同的膜。

4.3 微波誘導技術

微波誘導技術是將高強度短脈沖微波輻照聚集到含有某種“敏化劑”（如鐵磁金屬）的固體催化劑床表面上，由于表面金屬點位與微波能強烈的相互作用，微波能將被轉變成熱能，從而使某些表面點位選擇性地被迅速加熱到很高的溫度，將一些物質分解，減少污水中的有害物質含量。

4.4 固化微生物技術

微生物技術是指通過包埋固定化、自身固定化、交聯固定化等長久固定一些高效菌種，達到長時間保持生物活性的作用。將該技術運用到焦化污水處理中對酚類化合物和COD的去除率明顯增高，并且能完全處理廢水中含有的多環芳烴。固化微生物技術具有操作簡單，使用成本低等優點。

4.5 生物強化技術

生物強化技術就是向焦化廢水中加入從自然界篩選的優勢菌種或者通過生物技術培養新型高效菌種，除去污水中某一種或某一類有害物質的方法，該技術能夠提高污水處理范圍和能力，現在已經被污水處理廠廣泛使用。

5 結語

近年來，我國工業發展速度加快，污水排放量增多，其中焦化廢水處理一直是我國廢水處理領域中的難題，由于焦化廢水COD、NH3-N濃度較高，且含有大量的油類、酚類、氰化物等難以降解的有機物，單獨的物化法或生化法處理后都難以達到廢水的排放指標，本文提出包括吸附法在內的三種傳統工藝廢水處理辦法，并提出催化濕式氧化技術等五個新型污水處理技術，為我國污水處理提供技術參考。

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