钢铁工业焦化废水治理技术研究

王超 孙钦贵

摘 要：新中国成立以后，国家注重钢铁工业的发展，在较短的时间内得到了快速发展，但是却没有注重环境保护，严重威胁到自然环境。特别是钢铁工业焦化废水处理，焦化废水含有大量的有机物和毒性，若不采取一定措施对废水进行处理，将会导致河水被污染，生态系统失去平衡等更严重的问题，所以钢铁工业焦化废水是目前钢铁工业中首要解决的问题之一。本文主要分析钢铁工业焦化废水来源以及治理技术，实现钢铁工业的可持续发展。

关键词：钢铁工业；焦化技术；废水；处理技术

钢铁工业焦化废水是目前最难处理废水之一，虽然我国在焦化废水处理上增加很多设施和技术进行治理，可将工业废水中的纷和氰含量达标，但是很多有机物却无法进行处理，排放标准也不能达到国家的要求[1]。随着社会的发展，国家对环境污染和节能减排的要求也是越来越高，国内相关学者对高浓度难降解焦化废水治理技术和回用技术进行不断的研究，但是目前的研究主要处于起始阶段，可为钢铁工业焦化废水提供相关的技术借鉴。

一、焦化废水概述

（一）焦化废水的来源

焦化生产就是将经过洗选、含有一定水分的炼焦煤，采用相关技术粉碎到一定的细度，然后将粉碎的煤装入炭化室，再经过高温干馏得到最后的焦炭。在这个过程中所产生的废水就是焦化废水之一，焦化废水来自于各个生产过程中所有的废水就是焦化废水。

（二）焦化废水的组成

从焦化生产流程可以看出焦化废水主要由4个部分生产过程所产生的废水汇合到一起的废水；蒸氨后的废水包括炉煤外的水和练煤过程中的化合水以及蒸汽水；煤气冷却循环水，煤经过炼焦后需要冷却所产生的废水以及为了保证煤气冷却效果所需要的循环水；化产品分离水，在化产品加工过程中所产生的水、蒸冷凝水和化产品加工的废物综合到一起；还有化产车间生产的所有污水。

二、焦化废水治理技术现状分析

（一）焦化废水治理技术概念

以煤炭为原料，采用一定的方式对煤炭进行炼制，就是炼焦工艺，在生产过程中煤炭必会与空气的氧气结合，发生化学反应产生一定化学物质，化学物质由此而排放到废水中，当然还会产生其他污染物，如果这些焦化废水没有经过一定的技术处理或者是没有处理就排放到大自然中，这样很容易造成严重的水污染，造成水系统破坏[2]。但是目前不管是国际上还是国内对钢铁工业焦化废水治理技术仍没有一个较好的解决办法，焦化废水中的有机物很难得到有效的处理，但是这些有机物很容易与碳磷发生化学反应，从而形成新的有氧化物，有氧化物是目前最难处理的物质，同时也造成了很多物质难处理现象。

我国对钢铁工业焦化废水处理一般采用新技术进行处理，通过把大分子有机物转化成小分子，目的是为了有机物的便于排放和减弱毒性。同时还为了降低废水中的二氧化硫的浓度，确保废水中无毒性，也到达治理废水的作用。

（二）焦化废水治理技术状况

传统的焦化废水处理技术就是将焦化产品回收或者是煤气净化实现废水治理，这种治理方法很难将废水中的有机物进行分解，由于国家不断加严对钢铁工业废水排放要求，目前的焦化废水处理技术已经不能满足需求，需要使用更高的焦化废水处理技术。

现阶段我国对焦化废水处理技术采用的是生物活性炭法，对难降解的有机物和大分子有机物方面具有较好的处理效果。生物活性炭法最大的优势就是可以同时进行降解和处理有机物，对有机物可以进行生物降解和物理吸附的作用，实现活性炭的循环、重复利用，使活性炭使用周期大大增加[3]。活性炭还可以对有机物进行吸附和分解，在很大的程度上降低了废水的毒性，实现废水处理的目的。

三、钢铁工业焦化废水治理技术

（一）物理化学法治理技术

物理化学法治理技术包含两种技术：吸附处理法和烟道其气处理法。首先介绍吸附处理法，顾名思义就是把有机物进行吸附，但是必须采用可以多吸附有机物的物体才能做到，目的就是将废水实现第一步净化处理，這也是目前最为简单的物理化学治理技术[4]。但是多吸附有机物的物体价格比较昂贵，重复利用率较低，考虑到废水治理技术成本因素，在钢铁工业焦化废水处理中却很少使用，对废水浓度较高的治理效果较差。

烟道气处理法是目前最有价值的废水治理技术，由国家建筑部认证的治理技术，烟道气处理法就是将焦化过程中的焦油进行处理，然后将废水输入烟道废气中进行物理化学反应，再把烟道中的热量全部汽化，实现废水净化的目的。烟道气处理法成本较低，处理效果比较明显，且占地面的较少，在钢铁工业中得到了广泛的推广，但是烟道气处理法技术要求较高，使应用和普及面临巨大的困难[5]。

（二）生物治理法

生物处理法就是我们常见的活性炭，主要是通过一种微生物来对废水中的有机物进行分解和氧化，并且活性炭是目前最广泛运用的技术之一，可以实现对有机物的进行分吸附和溶解，把有机物转化成二氧化碳，然后在对二氧化碳进行处理，生物处理法具有处理成本低和废水处理量大等明显的特征。

但是生物处理法的技术要求特别高，前期投入成本较高，且所使用的设备规模庞大，对焦化废水处理时间较长，甚至是对焦炉的尺寸要求有着特别高的要求，包括在后期的管理和操作上也是有相当高的要求[6]。

（三）化学治理法

化学处理法一般情况下包含两种治理技术，分别是催化氧化治理技术和臭氧氧化治理技术。催化氧化质量技术需要高温高压的治理环境，在这种环境下对焦化废水中的有机物进行氧化处理，通过氧化作用转变成二氧化碳，然后以二氧化碳的方式进行排放，催化氧化治理技术有无二次污染、使用范围广和治理效率高等特点。但是治理过程中需要高温高压的环境，可想而知环境要求特别高，同样费用也是相当高，包括设备，这些要求就限制了催化氧化治理技术的应用和发展。

臭氧氧化是利用臭氧和氧化物进行化学反应，在氧化过程中产生更多的氧气，无二次污染等特点，但是由于成本较高和操作要求限制了该技术的发展。

结语

随着现代科学技术的不断进步和发展，必将会产生先进的焦化废水治理技术，同时也实现具备较高的经济效益，不经保护了自然环境，还降低了生产成本，使水资源得到了更好的循环利用，最终满足可持续发展的要求。

参看文献：

[1]郭爱红，王杰平，祝悦， 等.焦化企业废水处理中存在的问题研究[J].环境科学与管理，2015，（7）：86-89. DOI：10.3969/j.issn.1673-1212.2015.07.023.

[2]高玉，孙宝铁，高秀丽， 等.微波-活性炭联合处理焦化废水的应用前景[J].环境与可持续发展，2017，（4）：120-124.

[3]牛成军，甘建红.焦化废水处理技术现状与研究进展[J].化工管理，2017，（8）：215. DOI：10.3969/j.issn.1008-4800.2017.08.189.

[4]北京市科协.关注工业废水治理基于污染物特征的工业废水处理与资源化技术[J].科技创新与品牌，2017，（9）：45.

[5]武恒平，韦朝海，任源， 等.焦化废水预处理及其特征污染物的变化分析[J].化工进展，2017，（10）：3911-3920. DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0310.

[6]方元狄，张静，郑中原， 等.焦化废水处理试验系统出水的生物毒性变化[J].生态毒理学报，2017，（3）：317-326. DOI：10.7524/AJE.1673-5897.20170106004.