焦化废水处理技术综述

摘要:焦化废水是冶金行业最大的污染源之一，有毒有害物质很多，使其处理起来难度很大。经众多研究者的不懈努力，近年来开发出一些低成本的有效去除废水中的有毒有害物质的新工艺，使得焦化废水经生物处理后达到《污水综合排放标准》。文章将对此展开论述。

关键词:焦化废水；来源特征；成分构成；焦化废水处理技术

一、焦化废水来源及水特征

焦化废水中有机物成分复杂，主要的有机物有CODcr 含量2500~4500mg/L；氰化物10~20mg/L；DOD5 1200~2000mg/L；

NH3-N 400~1000mg/L；酚150~200mg/L；硫化物 6~15mg/L；油分200~1000mg/L，PH 6.5~8.5。化废水的来源是煤高温裂解得到焦炭和煤气并在生产过程中回收焦油和苯等副产品的过程。

焦化废水的水质特点，一是成分复杂。按污染物可分为无机物和有机物两大类：无机物以铵盐形式存在，有机物以酚类化合物为主。二是含有大量的难降解的物质和有毒有害的物质。三是氨氮浓度大且危害大。四是含有危害水体生物和人体的剧毒物质以及致癌物质。五是焦化废水BOD/ COD的比值约为0.3~0.4，可生化性较差，且在毒物抑制条件下更增加了处理难度。六是脱硫废液中硫化物和氰化物含量极大。

二、焦化废水的常用处理技术

焦化废水中含有大量的难以降解的剧毒致癌等有毒有害物质，如不经处理排放将极大地危害水体生物和人体生命安全。废水的常用处理方法主要有物理化学法和生物化学法，焦化废水成分复杂难以用一种方法彻底去除，通常采用物理化学法与生物化学法相结合的工艺。焦化废水若直接进入生化系统对细菌的冲击巨大，必须进行预处理。

焦化废水的常用处理技术按其步骤，可分为预处理、生化处理和深度处理。预处理的主要目的是去除废水中的油，为生化反应创造合适的进水条件。预处理构筑物主要包括重力除油池、浮选除油池和调节池。生化处理法主要有：序批式活性污泥法、生物法脱氮（A/O法）、A2/O法和A2/O2法。其中A2/ O2法是在A2/O基础上发展来的，是在A2/O的基础上再加一级生化处理。A2/O2法先通过对焦化废水进行预处理，为后续反硝化作用提供了高质量碳源，为有机物的高效好氧处理创造了良好条件，再通过进行一级完全碳化，二级完全硝化和回流反硝化，最终达到使COD和NH3-N完全达标的目的。针对焦化废水的深度处理技术主要有活性炭吸附技术、膜技术、混凝法和电渗析等等。

三、焦化废水的高级氧化技术

以上叙述的几种常用处理技术已经广泛应用于焦化废水的预处理、生化处理和深度处理。并能取得较好的处理效果，但是，处理成本高一直是困扰企业的一大问题。为此，又探索出一种催化臭氧氧化法技术来对焦化废水进行深度处理，实践证明，催化臭氧氧化法技术具有对生物难降解物质分解速度快、氧化能力强、对污染物去除率高等优点，更重要的是可以大大降低处理成本。

催化臭氧氧化法的主要设备即可控高级氧化技术装置由臭氧发生器和试验反应器组成。由臭氧发生器制备臭氧，然后通入到试验反应器内，用碘化钾溶液吸收尾气。

催化臭氧氧化法的流程是：生化出水经过生物滤池内高活性的微生物在陶粒滤料表面和内部微孔中生长繁殖，形成生物膜，有效地吸收水中有机物作为其新陈代谢的营养物质，在缺氧环境下，进行反硝化过程，将污水中的硝态氮还原为N2 而脱除，从而降低水中总氮含量。

反硝化生物滤池的出水由泵输送到多介质过滤器进行过滤。多介质过滤单元能够对废水中的悬浮物质进行有效去除，一方面可以为后续的催化氧化处理达到保安的作用；一方面避免悬浮物质粘附在催化剂的表面影响臭氧与催化剂的接触，从而降低臭氧催化氧化的效率，多介质过滤处理出水由泵输送到两级催化氧化系统进行有效处理。然后废水进入催化氧化塔中，催化氧化塔出水再进入催化氧化池，臭氧在两种不同的高效催化剂的协同作用下氧化、分解水中的难降解有机物。在两级臭氧催化氧化作用下，废水中无法生物降解的有机物部分被氧化剂氧化为二氧化碳和水得到矿化，部分被转化为小分子、易生物降解的有机物。催化氧化池出水一部分进行回流，作为生化系统的稀释水和好氧消泡水使用，其余部分进入到后续的曝气生物滤池，对水中有机物进一步脱除，使废水得到净化。

四、脱硫废液无害化处理

利用化学反应脱除法对脱硫废液进行无害化处理，是一种理想的脱硫、脱氰方法。但仅仅单一依靠化学反应处理，很难使处理后废水中CN-浓度达到目标要求。在传统化学沉淀处理方法的基础上，通过将高效混凝技术与化学反应处理相结合，并研发高效脱硫、脱氰、混凝药剂，形成成套脱氰技术，实现脱硫废液的高效脱硫脱氰处理。

其具体流程为：排入调节池的脱硫废液，泵压至投加了脱硫脱氰药剂的脱硫脱氰反应器，反应后可去除废水中大部分的S2-和CN-；从脱硫脱氰反应器出来废水通过pH调节进入沉降反应器，底部沉淀污泥通过卧螺离心机进入污泥储槽。离心机顶部出水经过转换反应器，转为溶解度更低的产物，从而降低药剂消耗和提高氰化物去除效果，转化后进入深度脱氰反应器中与深度脱氰药剂继续反应，脱除废水中残余的CN-。深度脱氰反应器底部排泥进入卧螺离心机与沉降反应器产生的沉淀污泥进行集中处理，顶部出水并入焦化废水处理系统进行继续处理。该污水处理系统均处在集气系统中，有效地防止了氰化物、硫化氢等以气体方式外泄。

参考文献：

[1]陈雪松,李惠英、李成平等.SBR用于焦化废水生物处理的试验研究[J].环境污染治理技术与设备，2005.

[2]尹成龙,贾军，孔海燕等.焦化废水处理存在的问题及其解决对策[J].给水排水,2002.

延伸阅读：

焦化废水总氮脱除工艺改进

焦化废水零排放解决措施