鋼鐵工業焦化廢水治理技術研究

王超 孫欽貴

摘 要：新中國成立以后，國家注重鋼鐵工業的發展，在較短的時間內得到了快速發展，但是卻沒有注重環境保護，嚴重威脅到自然環境。特別是鋼鐵工業焦化廢水處理，焦化廢水含有大量的有機物和毒性，若不采取一定措施對廢水進行處理，將會導致河水被污染，生態系統失去平衡等更嚴重的問題，所以鋼鐵工業焦化廢水是目前鋼鐵工業中首要解決的問題之一。本文主要分析鋼鐵工業焦化廢水來源以及治理技術，實現鋼鐵工業的可持續發展。

關鍵詞：鋼鐵工業；焦化技術；廢水；處理技術

鋼鐵工業焦化廢水是目前最難處理廢水之一，雖然我國在焦化廢水處理上增加很多設施和技術進行治理，可將工業廢水中的紛和氰含量達標，但是很多有機物卻無法進行處理，排放標準也不能達到國家的要求[1]。隨著社會的發展，國家對環境污染和節能減排的要求也是越來越高，國內相關學者對高濃度難降解焦化廢水治理技術和回用技術進行不斷的研究，但是目前的研究主要處于起始階段，可為鋼鐵工業焦化廢水提供相關的技術借鑒。

一、焦化廢水概述

（一）焦化廢水的來源

焦化生產就是將經過洗選、含有一定水分的煉焦煤，采用相關技術粉碎到一定的細度，然后將粉碎的煤裝入炭化室，再經過高溫干餾得到最后的焦炭。在這個過程中所產生的廢水就是焦化廢水之一，焦化廢水來自于各個生產過程中所有的廢水就是焦化廢水。

（二）焦化廢水的組成

從焦化生產流程可以看出焦化廢水主要由4個部分生產過程所產生的廢水匯合到一起的廢水；蒸氨后的廢水包括爐煤外的水和練煤過程中的化合水以及蒸汽水；煤氣冷卻循環水，煤經過煉焦后需要冷卻所產生的廢水以及為了保證煤氣冷卻效果所需要的循環水；化產品分離水，在化產品加工過程中所產生的水、蒸冷凝水和化產品加工的廢物綜合到一起；還有化產車間生產的所有污水。

二、焦化廢水治理技術現狀分析

（一）焦化廢水治理技術概念

以煤炭為原料，采用一定的方式對煤炭進行煉制，就是煉焦工藝，在生產過程中煤炭必會與空氣的氧氣結合，發生化學反應產生一定化學物質，化學物質由此而排放到廢水中，當然還會產生其他污染物，如果這些焦化廢水沒有經過一定的技術處理或者是沒有處理就排放到大自然中，這樣很容易造成嚴重的水污染，造成水系統破壞[2]。但是目前不管是國際上還是國內對鋼鐵工業焦化廢水治理技術仍沒有一個較好的解決辦法，焦化廢水中的有機物很難得到有效的處理，但是這些有機物很容易與碳磷發生化學反應，從而形成新的有氧化物，有氧化物是目前最難處理的物質，同時也造成了很多物質難處理現象。

我國對鋼鐵工業焦化廢水處理一般采用新技術進行處理，通過把大分子有機物轉化成小分子，目的是為了有機物的便于排放和減弱毒性。同時還為了降低廢水中的二氧化硫的濃度，確保廢水中無毒性，也到達治理廢水的作用。

（二）焦化廢水治理技術狀況

傳統的焦化廢水處理技術就是將焦化產品回收或者是煤氣凈化實現廢水治理，這種治理方法很難將廢水中的有機物進行分解，由于國家不斷加嚴對鋼鐵工業廢水排放要求，目前的焦化廢水處理技術已經不能滿足需求，需要使用更高的焦化廢水處理技術。

現階段我國對焦化廢水處理技術采用的是生物活性炭法，對難降解的有機物和大分子有機物方面具有較好的處理效果。生物活性炭法最大的優勢就是可以同時進行降解和處理有機物，對有機物可以進行生物降解和物理吸附的作用，實現活性炭的循環、重復利用，使活性炭使用周期大大增加[3]。活性炭還可以對有機物進行吸附和分解，在很大的程度上降低了廢水的毒性，實現廢水處理的目的。

三、鋼鐵工業焦化廢水治理技術

（一）物理化學法治理技術

物理化學法治理技術包含兩種技術：吸附處理法和煙道其氣處理法。首先介紹吸附處理法，顧名思義就是把有機物進行吸附，但是必須采用可以多吸附有機物的物體才能做到，目的就是將廢水實現第一步凈化處理，這也是目前最為簡單的物理化學治理技術[4]。但是多吸附有機物的物體價格比較昂貴，重復利用率較低，考慮到廢水治理技術成本因素，在鋼鐵工業焦化廢水處理中卻很少使用，對廢水濃度較高的治理效果較差。

煙道氣處理法是目前最有價值的廢水治理技術，由國家建筑部認證的治理技術，煙道氣處理法就是將焦化過程中的焦油進行處理，然后將廢水輸入煙道廢氣中進行物理化學反應，再把煙道中的熱量全部汽化，實現廢水凈化的目的。煙道氣處理法成本較低，處理效果比較明顯，且占地面的較少，在鋼鐵工業中得到了廣泛的推廣，但是煙道氣處理法技術要求較高，使應用和普及面臨巨大的困難[5]。

（二）生物治理法

生物處理法就是我們常見的活性炭，主要是通過一種微生物來對廢水中的有機物進行分解和氧化，并且活性炭是目前最廣泛運用的技術之一，可以實現對有機物的進行分吸附和溶解，把有機物轉化成二氧化碳，然后在對二氧化碳進行處理，生物處理法具有處理成本低和廢水處理量大等明顯的特征。

但是生物處理法的技術要求特別高，前期投入成本較高，且所使用的設備規模龐大，對焦化廢水處理時間較長，甚至是對焦爐的尺寸要求有著特別高的要求，包括在后期的管理和操作上也是有相當高的要求[6]。

（三）化學治理法

化學處理法一般情況下包含兩種治理技術，分別是催化氧化治理技術和臭氧氧化治理技術。催化氧化質量技術需要高溫高壓的治理環境，在這種環境下對焦化廢水中的有機物進行氧化處理，通過氧化作用轉變成二氧化碳，然后以二氧化碳的方式進行排放，催化氧化治理技術有無二次污染、使用范圍廣和治理效率高等特點。但是治理過程中需要高溫高壓的環境，可想而知環境要求特別高，同樣費用也是相當高，包括設備，這些要求就限制了催化氧化治理技術的應用和發展。

臭氧氧化是利用臭氧和氧化物進行化學反應，在氧化過程中產生更多的氧氣，無二次污染等特點，但是由于成本較高和操作要求限制了該技術的發展。

結語

隨著現代科學技術的不斷進步和發展，必將會產生先進的焦化廢水治理技術，同時也實現具備較高的經濟效益，不經保護了自然環境，還降低了生產成本，使水資源得到了更好的循環利用，最終滿足可持續發展的要求。

參看文獻：

[1]郭愛紅，王杰平，祝悅， 等.焦化企業廢水處理中存在的問題研究[J].環境科學與管理，2015，（7）：86-89. DOI：10.3969/j.issn.1673-1212.2015.07.023.

[2]高玉，孫寶鐵，高秀麗， 等.微波-活性炭聯合處理焦化廢水的應用前景[J].環境與可持續發展，2017，（4）：120-124.

[3]牛成軍，甘建紅.焦化廢水處理技術現狀與研究進展[J].化工管理，2017，（8）：215. DOI：10.3969/j.issn.1008-4800.2017.08.189.

[4]北京市科協.關注工業廢水治理基于污染物特征的工業廢水處理與資源化技術[J].科技創新與品牌，2017，（9）：45.

[5]武恒平，韋朝海，任源， 等.焦化廢水預處理及其特征污染物的變化分析[J].化工進展，2017，（10）：3911-3920. DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0310.

[6]方元狄，張靜，鄭中原， 等.焦化廢水處理試驗系統出水的生物毒性變化[J].生態毒理學報，2017，（3）：317-326. DOI：10.7524/AJE.1673-5897.20170106004.