鋼鐵工業(yè)焦化廢水治理技術(shù)研究

段海洋

（方大特鋼科技股份有限公司，江西 南昌 330012）

焦化廢水污染物質(zhì)較多，無(wú)論是哪一污染物質(zhì)，均會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境以及人身安全構(gòu)成一定的威脅影響。如果未經(jīng)處理或者處理不完全的焦化廢水直接流入到其他河流當(dāng)中，一經(jīng)人類飲用，勢(shì)必就會(huì)對(duì)人身安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)嬖谥掳╋L(fēng)險(xiǎn)?；蛘呤沁@部分污水資源在動(dòng)物或者植物體內(nèi)富集，最終通過(guò)食物鏈作用及影響再次傳至到人身體當(dāng)中，給人類身心健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。從上述表述不難看出，焦化廢水造成的生態(tài)威脅、人身威脅都極為嚴(yán)重。針對(duì)于此，相關(guān)研究人員應(yīng)該針對(duì)焦化廢水治理問(wèn)題進(jìn)行大量實(shí)踐與研究，以期可以為鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

1 焦化廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展及現(xiàn)狀

1.1 焦化廢水處理技術(shù)

鋼鐵行業(yè)煉焦工藝主要以煤炭資源為原料，通過(guò)煉制生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)焦化廢水處理過(guò)程。根據(jù)當(dāng)前生產(chǎn)情況來(lái)看，煤炭資源與氧氣相互結(jié)合會(huì)攜帶較多具備化學(xué)物質(zhì)的廢水資源。這些工業(yè)廢水未經(jīng)過(guò)完全處理或者處理不當(dāng)直接排放，會(huì)對(duì)水資源造成嚴(yán)重污染影響。關(guān)于這一點(diǎn)，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外研究，都沒有完全可以解決的辦法。究其原因，主要是因?yàn)閺U水中含有大量大分子有機(jī)物[1]。

而這些有機(jī)物會(huì)繼續(xù)與碳磷等化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成新的氧化物質(zhì)。需要注意的是，上述物質(zhì)都是難以直接處理或者降解的物質(zhì)，不利于鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前，在焦化廢水處理技術(shù)研究方面，一方面研究人員主張運(yùn)用新技術(shù)以及新工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)焦化廢水的處理過(guò)程，力求將廢水中的大分子有機(jī)物降解成功。另一方面，技術(shù)人員可以運(yùn)用焦化廢水處理新技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物質(zhì)的降解作用，進(jìn)而達(dá)到廢水治理目標(biāo)。

1.2 焦化廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀

原有的焦化廢水處理技術(shù)需要從煤氣凈化與焦化產(chǎn)品回收等方面實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的凈化處理作用。但是根據(jù)實(shí)際作用效果來(lái)看，這種方式難以真正實(shí)現(xiàn)有機(jī)物分解作用。目前，國(guó)內(nèi)在焦化廢水處理技術(shù)的應(yīng)用方面，主張按照生物活性炭技術(shù)及原則要求，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的降解要求。

結(jié)合當(dāng)前情況來(lái)看，生物活性炭法無(wú)論是在降解有機(jī)物方面，還是物理吸附以及生物降解效果方面，都可以達(dá)到預(yù)期效果。究其原因，主要是因?yàn)樯锝到庾饔每梢源偈够钚蕴糠磸?fù)利用，延長(zhǎng)活性炭的應(yīng)用效果以及使用壽命。除此之外，活性炭技術(shù)具備較強(qiáng)的空隙結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中有機(jī)物質(zhì)的分解，降低廢水中的有害性[2]。

2 鋼鐵工業(yè)焦化廢水處理技術(shù)與方法研究

上文提及到的活性炭法只是一個(gè)比較初級(jí)的處理方法，在治理效果方面難以達(dá)到預(yù)期要求。為確保鋼鐵工業(yè)焦化廢水處理效果得以達(dá)到預(yù)期，建議研究人員應(yīng)該針對(duì)廢水處理問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步研究與分析，以期可以實(shí)現(xiàn)深度處理過(guò)程，確保焦化廢水處理技術(shù)可以有效作用于鋼鐵行業(yè)焦化廢水處理工作當(dāng)中。以下是本人結(jié)合近些年來(lái)鋼鐵工業(yè)的治理經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)鋼鐵工業(yè)焦化廢水處理技術(shù)與方法進(jìn)行研究與分析，以供參考。

2.1 生物處理

所謂的生物處理技術(shù)主要是指利用微生物處理方法，針對(duì)廢水中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行氧化處理與分解處理。根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用情況來(lái)看，焦化廢水處理系統(tǒng)中的活性污泥法基本上可以視為鋼鐵工業(yè)常用的生物處理技術(shù)。焦化廢水系統(tǒng)在治理方面應(yīng)該嚴(yán)格按照兩級(jí)處理原則進(jìn)行合理處置。應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)微生物不同形態(tài)特點(diǎn)將其分為下述兩種方法，如活性污泥法與生物膜法。近些年來(lái)，為確保焦化污水處理工作得以創(chuàng)新發(fā)展，研究人員主要針對(duì)生物處理技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行研究與分析[3]。

根據(jù)實(shí)際作用情況來(lái)看，生物處理技術(shù)基本上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的降解處理過(guò)程，促使水質(zhì)不斷提高。目前，活性污泥生物脫氮技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于各大焦化廠當(dāng)中，如首鋼集團(tuán)。尤其脫氮處理方面基本上達(dá)到預(yù)期成果，其中，COD與氮氧去除率可以達(dá)到94%及以上。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作情況來(lái)看，操作成本、運(yùn)行費(fèi)用明顯要比以往低得多。且改進(jìn)后的焦化廢水技術(shù)基本上滿足了相關(guān)工程的應(yīng)用要求，值得推廣與應(yīng)用。

2.2 化學(xué)處理

目前鋼鐵工業(yè)焦化廢水治理工作除了應(yīng)用生物處理技術(shù)之外，還應(yīng)用化學(xué)處理技術(shù)以達(dá)到預(yù)期效果。根據(jù)當(dāng)前實(shí)際情況來(lái)看，化學(xué)處理技術(shù)主要圍繞催化濕式氧化、電化學(xué)氧化技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)、等離子體處理技術(shù)等進(jìn)行治理[4]。

催化濕式氧化技術(shù)：主要利用空氣將廢水中的氮氧物質(zhì)、有機(jī)污染物及時(shí)排除，最好可以在高溫高壓狀態(tài)下反應(yīng)生成對(duì)空氣中污染物的物質(zhì)。根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用情況來(lái)看，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于高生物降解性廢水當(dāng)中、合成纖維當(dāng)中。而濕式催化氧化法則具備適用性廣、氧化速度快等優(yōu)勢(shì)。但是這種成本優(yōu)勢(shì)較差，如加工成本過(guò)高等，因此在應(yīng)用方面應(yīng)該酌情而定。

電化學(xué)氧化技術(shù)：主要原理為通過(guò)借助電極表面產(chǎn)生的強(qiáng)氧化活性物質(zhì)促使污染物可以在電極上發(fā)生大量反應(yīng)，將污染物進(jìn)行降解處理。根據(jù)當(dāng)前研究情況來(lái)看，電化學(xué)氧化法在氧化能力方面表現(xiàn)極強(qiáng)，因此在降解效果方面基本上達(dá)到良好效果[5]。

臭氧氧化技術(shù)：臭氧可以視為強(qiáng)氧化劑的一種?？梢耘c廢水溶液中的有機(jī)物質(zhì)與微生物之間發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，及時(shí)去除廢水中的污染物質(zhì)，如酚類。同時(shí)，可以降低水體溶液中的COD含量與BOD含量。根據(jù)大量研究實(shí)驗(yàn)表明，臭氧在廢水色度的去除效果方面基本上可以達(dá)到95%的效果，但是在COD與特殊化學(xué)物質(zhì)的去除率方面難以達(dá)到預(yù)期，一般多可以用作預(yù)處理流程當(dāng)中。

等離子體處理技術(shù)：等離子體處理技術(shù)在應(yīng)用優(yōu)勢(shì)方面，基本上可以表現(xiàn)出低能耗、處理量大等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，焦化廢水中的酚類物質(zhì)、氰化物等污染物含量較多。根據(jù)當(dāng)前技術(shù)應(yīng)用情況來(lái)看，等離子體處理技術(shù)可以借助高能納秒脈沖放電技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的降解作用。但是需要注意的是，等離子體處理技術(shù)涉及到的應(yīng)用成本較高，難以實(shí)現(xiàn)大面積應(yīng)用效果。

2.3 生物與化學(xué)組合技術(shù)

生物處理與化學(xué)處理雖在治理效果方面可以滿足預(yù)期目標(biāo)要求，但是在實(shí)際處理過(guò)程中受到不客觀因素得以嬰喜愛那個(gè)，也容易出現(xiàn)降解效率不高的現(xiàn)象。為克服生物處理去除率得以達(dá)到預(yù)期要求，研究人員提出生物與化學(xué)組合技術(shù)方法。所謂的生物與化學(xué)組合技術(shù)主要是指改進(jìn)傳統(tǒng)活性污泥法實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物及污染物的降解效果。其中，在活性污泥法改進(jìn)工作方面，建議技術(shù)人員可以適當(dāng)加入活性炭、混凝劑等加速反應(yīng)速度。但是從當(dāng)前研究情況來(lái)看，活性炭吸附操作難度還是存在，需要研究人員從多個(gè)方面進(jìn)行研究與分析，以確保污染物治理效果得以達(dá)到預(yù)期。

3 鋼鐵工業(yè)焦化廢水處理的改進(jìn)措施研究

為進(jìn)一步促進(jìn)鋼鐵工業(yè)焦化廢水處理工作得以達(dá)到預(yù)期效果，建議生產(chǎn)操作人員可以針對(duì)污水分流處理技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行合理研究與分析，同時(shí)，嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，為鋼鐵工業(yè)焦化廢水處理工作的順利貫徹與落實(shí)奠定良好基礎(chǔ)。一方面，按照污水分流處理技術(shù)，確保催化濕空氣氧化技術(shù)應(yīng)用效果得以達(dá)到預(yù)期。另一方面，在嚴(yán)格控制工藝參數(shù)方面，技術(shù)人員應(yīng)該定期清洗與維護(hù)相關(guān)設(shè)備。與此同時(shí)，嚴(yán)格控制好氧池中氧氣問(wèn)題的溶解效果。除此之外，在好氧池堿度問(wèn)題的控制方面，降低污水中有害物質(zhì)的濃度問(wèn)題。

4 結(jié)論

綜上所述，焦化廢水基本上可以視為焦化生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)廢水，不僅富含較多的污染物物質(zhì)，同時(shí)還富有較多的風(fēng)險(xiǎn)因素，無(wú)疑會(huì)給環(huán)境生態(tài)安全、人類身心健康構(gòu)成威脅。根據(jù)當(dāng)前焦化廢水治理現(xiàn)狀來(lái)看，現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)難以完全滿足廢水處理要求。需要研究人員從多個(gè)方面統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署，針對(duì)焦化廢水治理技術(shù)進(jìn)行大量實(shí)踐與研究，以確保焦化廢水處理效果得以達(dá)到預(yù)期。相信通過(guò)全體人員的不斷努力，鋼鐵行業(yè)的焦化廢水處理技術(shù)勢(shì)必會(huì)達(dá)到預(yù)期效果，讓我們拭目以待！