探究高濃度焦化廢水處理工藝

摘要：高濃度焦化廢水是一種成分比較復雜的工業(yè)廢水，在處理方面比較棘手，同時還會給生態(tài)環(huán)境造成較大的影響，是當前工業(yè)領域比較重視的內(nèi)容。本文首先對廢水的初步形成作了簡介，其次對高濃度焦化廢水的處理方法進行了細節(jié)分析，最后對處理工藝的未來發(fā)展進行探討，以供相關人員參考。

關鍵詞：高濃度焦化廢水;處理工藝;廢水處理

中圖分類號：X784 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）06-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.064

Study on the treatment process of high concentration coking wastewater

Wu Yongxing

（Shandong Zhonghui Consulting Management Co.，Ltd.，Dezhou Shandong 274000，China）

Abstract：High concentration coking waste water is a kind of industrial waste water with complex composition，which is difficult to deal with and has a great impact on the ecological environment.In this paper，the initial formation of wastewater is introduced，the treatment methods of high concentration coking wastewater are analyzed in detail，and the future development of the treatment process is discussed for reference.

Key words：High concentration coking wastewater;Treatment process;Wastewater treatment

焦化廢水是在鋼鐵工業(yè)、城市煤氣廠在日常生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢水的總稱，焦化廢水主要是在開展一些工藝的過程中，煤炭遇到高溫或是凈化處理后形成的廢水，該廢水通常被大量排放，而且水中含有的雜質(zhì)比較復雜，一般會包含大量的酚類、聯(lián)苯、吲哚等難分解的污染物，同時還會帶有硫、氟等有害的無機物，高濃度焦化廢水的生物需氧量和化學氧量比值一般在0.28～0.32之間。另外，高濃度焦化廢水量比較穩(wěn)定，但水質(zhì)含有的物質(zhì)會有波動，使得其在處理方面比較困難，給生態(tài)環(huán)境帶來一定影響。

1 高濃度焦化廢水的主要來源

煉焦一般分為土法煉焦和機械煉焦，前者相對比較傳統(tǒng)，隨著時間的不斷推移，技術不斷地提升，再加上我國近幾年對環(huán)境保護的重視，土法煉焦已經(jīng)沒有企業(yè)再次使用，大多情況下都會采取機械煉焦為主。煉焦生產(chǎn)過程中會生成大量的廢水，具體可以分為三個階段：（1）除塵廢水階段是在運煤、備煤等階段產(chǎn)出，該廢水具有大量的固體存在，且會懸浮在表面，同時水中會含有酚和氰等有害物質(zhì)，一般情況下澄清或是沉淀處理能夠改善水質(zhì)，并且還能再次返回到工藝中運用。（2）剩余氨水是在原煤中產(chǎn)生的水與冷凝水降溫組成，剩余氨水中會有濃度較高的焦油和氨，是高濃度焦化廢水中占據(jù)量最高的廢水，通常情況下會占據(jù)全場生產(chǎn)廢水量的60%，該廢水需要通過多項工藝進行處理再將其放入污水處理設施中。（3）酚氨廢水通常是一些化學產(chǎn)品在加工過程中與其他物品相接觸形成的廢水，其里面含有大量的焦油、粗苯等物質(zhì)，在加工的過程中其冷凝水與冷卻水相混合形成酚氨廢水。酚氨廢水是高濃度焦化廢水中的主要成分，在不同的生產(chǎn)過程中都會產(chǎn)生酚氨廢水，它主要含有酚、氫、硫化等無機物質(zhì)。另外，在生產(chǎn)的過程中，還會形成濃度較高的脫硫廢液，這些都是相對較難處理的廢水，需要多種工藝進行結合進行過濾。

2 高濃度焦化廢水污染控制技術

2.1 預處理技術

焦化廢水中含有大量的酚類、氰類以及焦油等雜質(zhì)，這些物質(zhì)都帶有一定的毒性，在處理前需要盡可能除去廢水中含有的雜質(zhì)量，這樣可以讓預處理更加穩(wěn)定。高濃度焦化廢水預處理技術有以下幾種方法：

2.1.1 沉淀法

沉淀法包括藥劑沉淀和混凝沉淀，混凝沉淀是指向廢水中投入混凝藥劑，將一些復合的離子和雜質(zhì)進行分離，通常情況下廢水中會有一些物質(zhì)表面帶有電荷，這些帶電物質(zhì)會產(chǎn)生凝集。經(jīng)過相關專家的研究發(fā)現(xiàn)，廢水中運用絮凝劑進行預處理效果十分理想，能夠?qū)⒔够瘡U水中的COD和污濁去除，去除率分別達到25%和95%以上，這樣能夠大幅度提高廢水的可化性，廢水中含有的污染物負荷會有明顯的降低，通過專業(yè)人員研究發(fā)現(xiàn)，聚丙乙烯胺對廢水進行處理能夠加快其沉淀速度，而且效果十分理想。化學藥劑沉淀法是向廢水中投入定量的化學藥劑，并通過化學反應生成沉淀物將廢水中的有害物質(zhì)去除。經(jīng)過相關專家的研究發(fā)現(xiàn)，運用氯化鎂和12H2O、磷酸氫二鈉進行搭配對高濃度焦化廢水進行預處理，取得十分理想的效果，將廢水中含有的氨氮成分去除掉99%。在利用沉淀劑與廢水進行反應，磷酸銨美沉淀，將pH值控制在8.5～9.5之間，并投入藥劑Mg2+：NH4+：PO4，并將它們按照1：4：1的進行投放，能夠?qū)U水中含有的氨氮成分全部去除，同時還能將原濃度為2 000mg/L降至15mg/l。通過專家的研究發(fā)現(xiàn)，藥劑的配比和pH值的調(diào)試都對氨氮的去除有一定的影響。做好調(diào)整的情況下能夠去除廢水中氨氮的98%，而且通過加工改善，可以大幅度減少化學藥品的使用，降低成本的使用。

2.1.2 萃取法

高濃度焦化廢水中酚成分的主要來源是氨水，目前多數(shù)焦化廠在處理氨水的過程中都會采用萃取法，該項方法能夠?qū)U水中95%的酚成分去除，而且還可以回收一些可利用的資源，具有較好的經(jīng)濟效益。通常情況下可以利用難溶于水的萃取劑進行處理，將廢水中的高濃度含酚與其去除，能夠?qū)U水中的酚類物質(zhì)分離，經(jīng)過專家的實驗表明，合理利用萃取進行處理能夠?qū)U水中的有機染污減少至20%。

2.1.3 高級氧化法

高級氧化法是通過不同的途徑產(chǎn)生高反應的活性自由因子，再利用強氧化水將廢水中的污染物進行降解，再生成等量的小分子物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水的方法。有專業(yè)人員對高濃度焦化廢水進行深度處理，發(fā)現(xiàn)試劑能夠降解焦化廢水中的化學需氧量，一般情況下水中的化學需氧量為260mg/L，水的投入量為666mg/L，再將溫度升至300k時，能夠除去雜質(zhì)成分89.53%。專家研究發(fā)現(xiàn)，臭氧催化能夠?qū)Ω邼舛冉够瘡U水進行深度處理，將pH值控制在7～8，臭氧催化能夠去除雜質(zhì)高達68.63%。有專家利用放電技術對高濃度焦化廢水進行處理，通過結果可以看出，可以去除廢水中氰化物，同時還能讓煙氣脫硫率高達85%。從目前來看，高級氧化法處理廢水的效果相對比較理想，但在使用成本上相對較高，所以并不是比較常見。

2.2 生物處理技術

生物處理是通過微生物的自然反應來實現(xiàn)污染物的分解，可以將廢水中含有的污染成分去除，而且生物處理技術相對比較簡便，不需要耗費大量的資金，是當前焦化廢水處理的主要技術。目前比較常見的生物處理有以下幾種：

2.2.1 厭氧水解酸化

厭氧反應在焦化廢水中能夠?qū)U水中的甲酚和苯酚等化合物進行分離，再將喹啉、吲哚等含氮的化合物進行轉(zhuǎn)化和降解，以此來提高焦化廢水的可化性。在厭氧池內(nèi)，利用微生物濃度以及活性進行優(yōu)化。利用生物膜對焦化廢水進行解酸化，在4～5h內(nèi)，生物需氧量和化學需氧量同時增長，并且隨著時間的增長而增多。厭氧水解酸化反應內(nèi)pH值一般控制在6～8，水溫在20～30℃。

2.2.2 生物脫氮

目前國內(nèi)焦化廢水處理脫氮工藝相對較多，A/O是當前比較流行的脫氮流程，已經(jīng)應用于我國各大鋼鐵廠中，目前大部分焦化廢水處理都為A/O法，其特點是在好氧池前進行一段缺氧處理，從而實現(xiàn)脫硝反應。研究人員發(fā)現(xiàn)厭氧階段對廢水化學含氧量去除為10～15%，大分子降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，提高廢水的可化性。短程硝化是指硝化過程控制HNO2的末端，直接進行硝化反應。相比較其他工藝，該項工藝能夠承受更多的氨氮負荷，同時能夠?qū)⒔够瘡U水進行全面處理。在短程硝化工藝處理廢水中，應該將溫度控制在35℃左右，并將其溶解濃度設定為2～3mg/l，此時能夠去除焦化廢水中大量的污染物，同時還能達到排除氨氮效果。

2.2.3 固定化微生物技術

固定微生物技術是將特定的微生物進行游離，通過化學或物理方法將其放置特定的載體上，并使其保持活性進行大量的繁殖方法。該項技術能夠通過反應提高微生物的濃度，改善生態(tài)環(huán)境，比較常見的方法有吸附法和交聯(lián)法。將HDCMR高效符合微生物加載至酶載體中，其密度相對比較接近于水，在池內(nèi)會形成流化狀態(tài)，而且效率相對較高，使廢水降解速度加快，同時還能提高抗氨氮沖擊復合。

2.2.4 生物強化技術

生物強化技術是通過傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)高效降解微生物，提高降解效果和速率，再通過生物處理體系對廢水中含有的雜質(zhì)進行改善。高濃度焦化廢水中污染物的種類比較復雜，單一的降解難以有較好的抑制作用，通過生物強化技術可以將該工藝進行改善，提高污水的處理能力，當前通過生物強化技術加強對焦化廢水的處理是一條比較明確的思路。

2.2.5 膜分離法

膜分離法是一種具有較大潛力的處理廢水技術，其原理是選擇性分離，通過兩邊施加一個推動力，讓廢水分組通過薄膜。

3 高濃度焦化廢水污染控制技術未來的發(fā)展方向

近幾年來，焦化廢水深度處理領域還在不斷研究當中，其研究方向為超濾，實現(xiàn)滲透雙模焦化廢水處理，經(jīng)過超濾處理廢水后，能夠符合當前冷卻水水質(zhì)標準，而且經(jīng)過超濾過濾后的水可以用做回收，作為補給水十分實用，可以代替部分新水。在未來的發(fā)展中相信廢水控制處理技術會不斷提升，再結合其他工藝的改善，污水處理效果會更加理想，從而也使得我國的生態(tài)環(huán)境有所改善。

4 結束語

焦化廢水污染是當前工業(yè)領域的一大重點問題，該類廢水在處理上相對較難，而且對生態(tài)環(huán)境造成的影響較大，相關的技術人員應該重視這一問題，并根據(jù)實質(zhì)情況找到合適的處理方法，在必要情況下可以結合多種處理技術對廢水進行全面處理。相關部門也應該重視這一問題，加大對該項處理技術的投入力度，讓更多的專業(yè)人員投入到工藝技術的創(chuàng)新之中，從而將廢水處理技術進一步完善，讓我國生態(tài)環(huán)境有更好的改善。

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收稿日期：2020-04-22

作者簡介：吳永幸（1986-），男，漢族，本科學歷，工程師，研究方向為環(huán)保咨詢。