焦化废水处理工艺综述-北极星水处理网

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摘要：焦化厂在进行焦炭炼制、化工产品回收以及煤气净化的过程中，都会有工业废水产生，这些工业废水有着较差的可生化性，并且成分复杂，含有的毒性物质也比较多，是典型的难降解有机工业废水｡鉴于此，本文就焦化废水处理工艺展开探讨，以期为相关工作起到参考作用｡

关键词：焦化废水；总氮；芬顿氧化；提标改造

1.焦化废水的特点及危害

1.1 焦化废水的特点

焦化废水是炼焦、气体净化及产品加工制备中产生的，其来源广泛、组分复杂、毒性大，其中，除了酚类化合物外，还有难降解的杂环化合物、脂肪类化合物和多环化合物等；无机成分包括氰化物、硫化物、氨氮，属于高浓度难降解有机废水｡

1.2 焦化废水的危害

资料表明，不直接处理排放的焦化废水对生物、农田、水体及环境等会造成严重危害｡焦化废水中的酚类化合物会使生物细胞内蛋白凝固，长时间接触会使人身体中毒｡难降解有机物在水产中后通过食物链进入人体，对人身体造成危害｡氮化合物引起水富营养化，水体变质｡

2.焦化废水处理工艺

2.1 活性污泥法

活性污泥法是将废水与活性污泥混合搅拌在曝气池中进行生物分解，随后微生物经沉淀池沉降分离，并根据工艺需要设定部分污泥回流，剩余污泥定期进行排除｡该工艺对酚、氰去除效果好，对温度、对PH值的要求不严格；缺点是活性污泥对COD的处理效率不高，因其不具备反硝化能力，只能发将废水中的氮氧化成硝态氮、亚硝态氮，这导致了废水中的氨氮反而高于进水，无法达到排放标准｡故自上世纪90年代之后，传统的活性污泥法已经不再被我国企业用于焦化废水的处理｡

2.2 生物流化床

流化床反应器是一种固体颗粒与气相、液相、气液相之间混合传质、传热的设备｡与传统活性污泥法及生物膜法相比，生物流化床法的优势是占地面积小、耐冲击负荷能力强、污染物高度富集生物量大｡但是，该工艺还属较新的污水处理工艺，如何准确地控制气、液、固三相协调的操作条件，以及目前的运营成本相对过大都是该工艺面临的主要问题｡

2.3 湿式催化氧化法

此法是一种治理高浓度焦化废水的新型处理技术，在高温（200-280℃）高压（2-8MP）条件下，用富氧气体或氧气作为氧化剂，加以催化剂，使废水中有机物与氧化剂间快速进行呼吸反应，彻底氧化成H₂O、CO₂、和N₂等无害成分｡该法不涉及污泥二次污染，仅需处理少量的内部清洗废液｡当达到一定处理规模时，还可以热能形式回收较多能量｡湿式催化氧化技术不需要预处理和后处理工艺，直接即可达到排放标准｡适合用于处理生化法无法降解的污染物和化学需氧量过高的废水，工艺流程简单且无二次污染，被认为是一种有广泛工业应用前景的废水处理新技术｡

2.4 化学氧化法

化学氧化法是将废水中呈溶解状态的无（有）机物转化为微（无）毒的物质｡常用的化学氧化法药剂有NaClO、O₃、H₂O₂、ClO₂及KMO₄等｡近年来，Fenton试剂常作为氧化剂处理水中污染物｡Fenton试剂是Fe2+与H2O2的催化反应物｡Fe3+催化剂被称为类Fenton试剂，也能激发这种反应｡Fenton试剂作为强氧化剂，传统方法无法处理的有机物能被Fenton试剂氧化而去除｡常见的化学氧化法有如下几种：

臭氧法。臭氧法是利用臭氧的强氧化能力将焦化废水中的污染物氧化为无害物质，由于臭氧能与大多数有机物和微生物发生作用，同时还具有脱色、除臭、杀菌的作用，采用此法处理后的水质较好。为清除彻底一般都会过量添加臭氧，在水中只会分解为氧气，不会造成二次污染。但是此法存在着投资高、电力消耗大等缺点，另外对设备要求较高，容易发生泄漏。因此，臭氧法的研究方向目前主要用于焦化废水的深度处理。（2）芬顿试剂法。芬顿试剂是由Fe2+与H2O2 组成的均相催化氧化体系，其分解产生的强氧化性羟基对废水中难以进行生物降解的物质能起到很好的氧化作用，从而降低废水的色度和COD。Fenton 试剂反应迅速，在很短的时间内就能降低焦化废水中的COD 含量。（3）光催化氧化法。在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。光催化氧化法是近几年来快速发展的一项技术，所谓光催化反应，就是在光的作用下以半导体为催化剂，用光子能量做为活化能，通过光激发引起氧化-还原反应来氧化分解废水中有机和无机污染物的方法。该工艺流程中不需添加任何化学物质，对水体不会造成二次污染。

3.深度处理工艺

3.1 工艺流程简介

二沉池出水进入深度处理原水池，原水经提升泵加压提升后进入微催化罐，出水进入深度氧化池，深度氧化池出水经机械搅拌池和混凝沉淀池出水自流入（或出水自流进入深度处理2#原水池，经泵送至活性炭过滤器，出水进入）超滤水池，经过潜污泵提升后经过板式换热器升温（当水温在20摄氏度左右时无需升温，直接通过板式换热器的旁通）后经过自清洗过滤器降除去水中部分大颗粒悬浮物、胶体等，降低原水的浊度，其产水进入袋式过滤器、保安过滤器后进一步除去水中的小颗粒悬浮物｡保安过滤器出水进入超滤系统降低水体的浊度、悬浮物后，出水进入反渗透水池，超滤系统的浓水和反洗水进入深度处理1#原水池，超滤系统的产水经泵提升后经过一级反渗透保安过滤器过滤，出水经反渗透高压泵提升后进入反渗透系统，一级反渗透系统的产水进入清水池，一级反渗透的浓水进入反渗透浓水箱，浓水箱出水经增压泵、保安过滤器、二级高压泵增压后进入二级反渗透系统，二级反渗透系统的清水进入清水池，浓水进入浓水池，浓水送至低品质用水系统；清水送往动力用做循环水补充水｡

3.2 进、出水水质

二期项目增项后，出水水质得到很大提升，其进、出水水质指标如表1所示

表1深度处理工艺进、出水水质指标

由此可以看出：二期项目超滤-反渗透组合工艺使处理后废水的COD≤60mg/L、氨氮≤15mg/L、酚基本全部去除，各项指标均达到循环冷却水用水标准｡不仅出水水质好可以回用，还为企业节省大量的新水；而且该工艺还可以替代运行成本较高的絮凝药剂投加工艺，降低运行费用，为焦化废水处理技术带来新的变革｡

结语

我国的水环境现状已不容乐观，因此，加大水污染治理力度刻不容缓，焦化企业应遵循清洁生产要求，不断改进工艺技术，努力提高污水处理技术水平和水资源利用率，从源头上减少水污染物排放量，在取得良好经济效益的同时，取得良好的环境效益和社会效益｡

参考文献：

[1]文德.利用微藻-细菌共生体处理焦化废水可行性研究[N].世界金属导报，2018-08-21（B12）.

[2]熊蔚，刘鲁建，张岚欣.焦化废水降解优势菌的驯化及其降解特性研究[J].化学与生物工程，2018，35（06）：60-64+68.

延伸阅读：

焦化废水处理低成本“零排放”技术

膜过滤结合Fenton法处理焦化废水的实验研究

原标题：焦化废水处理工艺综述

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