焦化廢水處理工藝的研究進(jìn)展

于成龍（大連市排水處監(jiān)測站，遼寧大連116033）

焦化廢水處理工藝的研究進(jìn)展

于成龍（大連市排水處監(jiān)測站，遼寧大連116033）

焦化廢水是一種典型的難降解有機(jī)廢水，本文簡要介紹了焦化廢水治理技術(shù)的研究成果和進(jìn)展，從生化處理和物理化學(xué)處理兩個(gè)方面論述了處理工藝特點(diǎn)及存在的問題。

焦化廢水；廢水處理；氨氮

焦化廢水所含污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物和含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解有機(jī)化合物的工業(yè)廢水，超標(biāo)排放會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。焦化廢水主要來源于兩個(gè)方面，一是來自煉焦?fàn)t的煤，二是產(chǎn)生于焦化生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)用水、蒸汽等形成的冷凝水，稱為剩余氨水［1］。焦化廢水中的酚、氰化物對人體有害，氨氮的富營養(yǎng)化對水體中的生態(tài)環(huán)境有危害，特別是含有潛在致癌性的稠環(huán)芳烴。鑒于此，國內(nèi)外普遍重視焦化廢水處理工藝的研究及其治理工作，本文就國內(nèi)外處理焦化廢水的技術(shù)的研究進(jìn)展做簡單的介紹。

一、生化處理法

1.活性污泥法

活性污泥法是應(yīng)用最為廣泛的焦化廢水好氧生物處理技術(shù)，能夠有效的去除焦化廢水中的酚、氰，但是由于焦化廢水中多環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，活性污泥法對其的處理效果并不理想，出水COD、BOD5和NH3-N難以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。而且活性污泥系統(tǒng)普遍存在污泥結(jié)構(gòu)細(xì)碎，絮凝性能低，抗沖擊能力差，操作運(yùn)行很不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。延長水力停留時(shí)間是提高焦化廢水生化處理效果的有效途徑。

2.厭氧-好氧法（A/O）

厭氧-好氧法（A/O）法是是利用自氧型硝化菌在好氧條件下將廢水中的NH3-N先轉(zhuǎn)化為NO，再轉(zhuǎn)化為NO，然后異氧型反硝化菌在厭氧的條件下將NO轉(zhuǎn)化為N2而放入大氣，達(dá)到氨氮無害化，使廢水中的難降解有機(jī)物也得到有效的去除。負(fù)荷和泥齡、溶解氧濃度、水力停留時(shí)間、pH值、回流比和碳氮比均是影響A/O法效果的主要因素。Sam等［2］介紹了美國Gary焦化廠焦化廢水自1998年開始采用A/O工藝處理焦化廢水脫除高濃度的氨氮，處理效果能夠達(dá)到98%。

3.SBR工藝

SBR工藝是一種間歇運(yùn)行的廢水處理系統(tǒng)，在用一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，通過程序控制進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和排泥五個(gè)工序，從而完成缺氧、厭氧和好氧的生化處理過程，實(shí)現(xiàn)對焦化廢水中有機(jī)物和氨氮的降解。SBR工藝處理焦化廢水的主要優(yōu)點(diǎn)是不要空間的分割，時(shí)序上就能創(chuàng)造出缺氧和好氧環(huán)境，完成缺氧、厭氧和好氧過程，有利于氨氮和有機(jī)物的去除。最為重要的是，該工藝的沉淀是一種靜止的沉淀，對于焦化廢水這種污泥沉淀性能較差的廢水，固液分離效果明顯能夠很大程度上提高其處理效果。

4.短程硝化-反硝化工藝

短程硝化-反硝化技術(shù)的理論基礎(chǔ)是生物脫氮原理，采用A/ O法處理焦化廢水脫氮的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)亞硝酸鹽累積和反硝化中碳源不足的現(xiàn)象，而對于反硝化菌，無論是亞硝酸鹽還是硝酸鹽均可以作為其最終的受氫體，因此整個(gè)生物脫氮過程也可經(jīng)NH→HNO2→N2這樣的途徑來完成［3］。短程硝化-反硝化是把硝化反應(yīng)過程控制在NO階段，直接以NO作為最終受氫體進(jìn)行反硝化。該技術(shù)相對于活性污泥法節(jié)省耗氧量和碳源，提高反硝化率。短程硝化-反硝化生物脫氮的重點(diǎn)是控制硝化反應(yīng)停止在亞硝酸鹽階段，也就是抑制硝酸菌的活性，從而獲得穩(wěn)定高效的NO積累。

二、物理化學(xué)法

1.吸附法

活性炭是目前廢水處理中采用較多的吸附劑，主要是用于焦化廢水的深度處理。蔣文新［4］等采用活性炭吸附工藝對焦化廠生化出水進(jìn)行深度處理，活性炭吸附可以將水樣中COD濃度降到100mg/L以下。在實(shí)際生產(chǎn)中沸石也是一種常用的吸附劑，沸石是一種天然的多孔礦物，在水溶液中具有良好的吸附性能和離子交換能力。天然沸石在常溫常壓下經(jīng)過化學(xué)溶液的活化處理，可提高吸附有機(jī)物的效果。聚硅酸鹽是一類新型無機(jī)高分子復(fù)合絮凝劑，同時(shí)具有電中和及吸附架橋作用，絮凝效果較好，對焦化廢水有顯著的處理效果。

2.高級氧化法

高級氧化技術(shù)通常指在環(huán)境溫度和壓力下通過產(chǎn)生高活性的羥基自由基氧化降解有機(jī)污染物的處理方法，一般是通過加入氧化劑、催化劑或借助紫外光、超聲波等多種途徑產(chǎn)生。Fenton試劑、半導(dǎo)體光催化氧化法、組合類臭氧法、超聲化學(xué)氧化法等在處理焦化廢水領(lǐng)域均有所應(yīng)用。高級氧化技術(shù)對焦化廢水中有毒有害的難降解污染物具有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢，處理效果明顯，且沒有二次污染。

三、結(jié)語

焦化廢水中有機(jī)物濃度高，成分復(fù)雜且含有多種常規(guī)難以降解的復(fù)雜有機(jī)污染物，由于生化處理法處理水量大且沒有二次污染，在未來較長的一段時(shí)間內(nèi)，生化處理法仍將是焦化廢水處理的主要方向。因此，研究能夠提高生化處理效率的新工藝、新技術(shù)，以及尋求效果好、成本低、操作簡單且具有實(shí)際工程意義的深度處理方法具有積極的工程意義。

［1］國家環(huán)境保護(hù)局.鋼鐵工業(yè)廢水治理.中國環(huán)境科學(xué)出版社1992.第一版：103-120.

［2］Sam E.Start-up and initial operations of the new coke plant wastewater treatment system at U.S.steel gary work.Steel Technology，2001，6：45-50.

［3］袁林江.彭黨聰.短程硝化-反硝化生物脫氮［J］.中國給水排水.2000.16（2）：19-31.

［4］蔣文新，等.強(qiáng)化活性炭吸附技術(shù)深度處理焦化廢水的可行性研究［J］.環(huán)境污染與防治，29（4）：265-270.