焦化廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀與研究進(jìn)展

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

焦化廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀與研究進(jìn)展

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

我國環(huán)境污染嚴(yán)重，焦化廢水處理一直是廢水處理中的難點(diǎn)，本文分析焦化廢水治理的現(xiàn)狀，介紹了傳統(tǒng)常用的與前先進(jìn)有效的幾種焦化廢水處理技術(shù)，并詳細(xì)敘述了各種技術(shù)的原理和處理效果，比較了各種處理方法的優(yōu)劣，并對焦化廢水處理的前景進(jìn)行了展望。

焦化廢水；傳統(tǒng)處理技術(shù)；新技術(shù)

我國自從開始重視工業(yè)發(fā)展以來，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，廢水處理成為環(huán)境治理的一大難題，尤其是焦化廢水的處理問題是學(xué)者們研究的重點(diǎn)，焦化廢水是煤制焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的廢水，是一種含氨氮和有機(jī)物濃度較高的難生化降解的有機(jī)廢水，任意排放對環(huán)境和水資源都是有巨大的污染，如何將廢水降解或轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)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(shù)，以期望對減少污水排放，保護(hù)環(huán)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(chǎn)品精制過程中產(chǎn)生的廢水。由于原煤品質(zhì)不同，煤產(chǎn)品制作的溫度不同和生產(chǎn)工藝不同等產(chǎn)生的焦化廢水組成成分也不相同，其包括無機(jī)污染物和有機(jī)染污物兩種，無機(jī)污染物有氨、氰及硫氰根等，有機(jī)污染物包括酚類、萘、吡啶、喹啉等雜環(huán)及多環(huán)芳香族化合物(PAHS)等，這些污染排放到環(huán)境中難降解，環(huán)境污染較大，并且影響時(shí)間長，有些物質(zhì)對生物具有致癌作用。

2 焦化廢水治理現(xiàn)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(diǎn)，含有的氰化物和帶芳香環(huán)的烴等難降解，高濃度的含氮物質(zhì)對微生物生長具有強(qiáng)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(qiáng)化生物技術(shù)為輔，對污染物中的酚氰污水進(jìn)行無害處理，但是該技術(shù)成本高，很少的工廠使用該種方法進(jìn)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(dá)不到國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，需要再通過三級凈化系統(tǒng)凈化處理廢水。

3 焦化污水處理傳統(tǒng)技術(shù)

3.1 紛頓試劑處理

1984年，H.J.H.Fenton發(fā)現(xiàn)過氧化氫與亞鐵離子混合后能氧化各種有機(jī)化合物，其機(jī)理是過氧化氫分子與亞鐵離子混合后產(chǎn)生羥基自由基，羥基自由基奪取有機(jī)化合物上的氫原子，有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物或生成二氧化碳和水。該技術(shù)運(yùn)用于焦化廢水處理時(shí)發(fā)現(xiàn)有機(jī)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(zhì)和微小顆粒在水中分散形成的穩(wěn)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(jìn)入氣浮池，氣浮池中產(chǎn)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(jī)將浮渣刮去，通過排污管道將浮渣流入污泥濃縮池，再經(jīng)過后續(xù)處理將廢液降價(jià)。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)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(dá)到國家二級廢水排放標(biāo)準(zhǔn)?；炷龤飧》ú僮骱唵?，操作過程穩(wěn)定，但是浮渣過多時(shí)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(zhì)及膠質(zhì)的能力，吸附水中一種或多種物質(zhì)從而使水得到凈化?，F(xiàn)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(yè)廢水前需要進(jìn)行酸洗再生，但容易腐蝕設(shè)備，提高運(yùn)行成本，有些廢水處理廠因?yàn)榛钚蕴吭偕щy，不選擇使用活性炭凈化污水，學(xué)者發(fā)現(xiàn)，使用大孔樹脂處理含有酚類污染物的廢水能夠使其達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

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(jī)化合物，是目前使用率較高的廢水處理技術(shù)，但是不能夠除去污水中一些有毒物質(zhì)，因此常常難以達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。將A/O工藝優(yōu)化成A2/O工藝，該工藝處理廢水中的含氮物質(zhì)效果好，但是其成本增高50%以上。

4 焦化廢水處理新技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用

4.1 催化濕式氧化技術(shù)

催化濕化氧化技術(shù)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(zhì)，轉(zhuǎn)化成二氧化碳或氮?dú)獾瓤諝庵泻械臒o毒物質(zhì)，為生物生長提供養(yǎng)分，催化濕化氧化技術(shù)具有使用范圍廣，污水處理效果好，二次污染可能性低等優(yōu)點(diǎn)，但是該技術(shù)對儀器設(shè)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(shù)

膜濾技術(shù)處理廢水的原理是兩個(gè)孔隙較小的膜，在外力的被動(dòng)作用下，使廢水通過膜時(shí)選擇透過一些物質(zhì)，從而對廢水進(jìn)行分離提純，達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。常應(yīng)用的膜分離技術(shù)有反滲透、納濾、超濾和微濾，根據(jù)處理廢水物質(zhì)不同而選擇不同的膜。

4.3 微波誘導(dǎo)技術(shù)

微波誘導(dǎo)技術(shù)是將高強(qiáng)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(diǎn)位與微波能強(qiáng)烈的相互作用，微波能將被轉(zhuǎn)變成熱能，從而使某些表面點(diǎn)位選擇性地被迅速加熱到很高的溫度，將一些物質(zhì)分解，減少污水中的有害物質(zhì)含量。

4.4 固化微生物技術(shù)

微生物技術(shù)是指通過包埋固定化、自身固定化、交聯(lián)固定化等長久固定一些高效菌種，達(dá)到長時(shí)間保持生物活性的作用。將該技術(shù)運(yùn)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(huán)芳烴。固化微生物技術(shù)具有操作簡單，使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。

4.5 生物強(qiáng)化技術(shù)

生物強(qiáng)化技術(shù)就是向焦化廢水中加入從自然界篩選的優(yōu)勢菌種或者通過生物技術(shù)培養(yǎng)新型高效菌種，除去污水中某一種或某一類有害物質(zhì)的方法，該技術(shù)能夠提高污水處理范圍和能力，現(xiàn)在已經(jīng)被污水處理廠廣泛使用。

5 結(jié)語

近年來，我國工業(yè)發(fā)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(lǐng)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(jī)物，單獨(dú)的物化法或生化法處理后都難以達(dá)到廢水的排放指標(biāo)，本文提出包括吸附法在內(nèi)的三種傳統(tǒng)工藝廢水處理辦法，并提出催化濕式氧化技術(shù)等五個(gè)新型污水處理技術(shù)，為我國污水處理提供技術(shù)參考。

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