焦化废水深度处理技术研究进展

刘国玉

古县利达焦化有限公司 山西临汾 042400

现阶段，人类面临的主要问题是水资源的紧张。所以针对于水相关的问题，焦化企业必须引起高度重视并妥善处理，在企业运营过程中应不断供应新水，以展开锅炉补水和冷却循环，还需做好浓度焦化废水处理，以处理污染的水，进而使环境得到有效保护，确保可持续发展的成功实现。而上述问题均可通过污水深度处理技术实现，最终让水资源得到节约，促进水使用效率的提升。

1 焦化废水的特点概述

1.1 成分复杂，水质波动大

废水中含有废物的成分较为复杂，包含众多有机物与无机物，其中的无机物以硫化物、氰化物等物质为主，而其中所包含的有机物主要指芳香烃化学物以及酚类物质，也包含硫、氧和氮等杂环物质。其次，焦化废水中含有大量污染物质，并且降解存在一定难度。因为废水中含有大量含氮物质，导致生物净化需要的氮源过量，正是由于这些物质浓度过高，给其治理带来了一定困难，难以达到国家规定的相关标准[1]。

1.2 污染物浓度高，可生化性差

对于焦化废水来讲，具有污染浓度比较高的特点，由于污染成分的复杂性，有机污染物的含量比较高，不可避免的会存在一些难降解的物质，这就导致焦化废水的生化性受到影响。对于不同规模以及技术水平产生的焦化废水进行检测分析可知，废水污染物的浓度会受到生产工艺的影响。

1.3 有毒有害物质成分高

在焦化废水中，会存在氰化物、氯化物、苯系物等很多的有毒有害物质，这些物质的存在会对人体以及农作物产生很大的伤害。有毒有害物质会造成伤害人体健康，也会导致水生物发生严重的灾害，甚至引起死亡。同时对于农作物、植被也会受到焦化废水中有毒有害物质的影响[2]。

2 焦化废水深度处理技术

2.1 化学处理技术

污水的化学处理技术是利用化学氧化方法对污染物进行降解，进而达到净化水的目的。在焦化废水处理中，主要有电化学氧化、光催化氧化、臭氧氧化等。

（1）电化学氧化技术。电化学氧化法主要包括直接电化学氧化法以及间接电化学氧化法，前者是有机污染物由溶液向周边扩散，后者是电化学所产生的强氧化性产物，并将其作为还原剂或者氧化剂，促使污染物被分解，逐渐转化为无害物质。有研究者采用该技术处理焦化废水，以PbO2/Ti作为电极，结果表明，电解反应2h后，COD可以从2143mg/L降解到226mg/L，同时大部分氨氮被去除；研究还发现，反应中电解材料、氯化物浓度、pH值等因素对COD和氨氮的去除率均有一定的影响[3]。

（2）催化湿式氧化技术。催化湿式氧化技术主要应用于高温高压环境中，同时需要保证存在相应的催化剂，应用氧气针对工业废水中含有的氰、TOC、COD等物质进行处理，使其转变为氮气、水及二氧化碳等没有污染的物质。湿式催化氧化技术具有氧化速度快、二次污染低、适用范围广等优点。我国已应用该技术对焦化废水处理进行了相关研究。该技术还存在一些缺陷，如催化剂价格比较昂贵、处理成本高、运行条件严格等，限制了其实际应用。

（3）臭氧氧化法。臭氧常作为污水的消毒剂来使用，对污水中的酚、氰等物质去除效果较好，此外，还能进行脱色、除臭等。臭氧氧化法污染物去除速度快，多余的臭氧很快会分解为氧气，无二次污染，而且操作简单。但是，其存在投资高、能耗高等缺点，在实际污水处理中应用较少。

2.2 物理处理技术

（1）吸附法。废水的吸附处理方法指的是应用多孔性吸附剂对其中的溶质进行吸附。硅藻土、磺化煤以及活性炭等物质是通常选用的吸附剂。该种工业废水处理方法需要投入较高成本，而且吸附剂不易再生，于较高浓度废水的处理十分不利。活性炭由于阻抗相对较高且化学性质稳定、机械强度高和可再生等优点一直是电化学研究领域的热点，其既可被预处理后直接使用，也可经改性或与绝缘粒子混合使用，通常作为废水处理的二级或末端处理工艺。经活性炭处理，焦化废水的出水色度、酚及氰化物均能满足当前污水排放标准。但是，活性炭再生难度大，该技术在焦化废水的处理中应用较少[4]。

（2）离子交换法。离子交换法去除率高、设备简单，而且易于操作，缺点是预处理要求较高。离子交换技术适用于处理含氰化物较低的焦化废水，效果较好。其在处理高浓度含氰焦化废水时会析出具有高毒性的氰化氢气体，破坏交换树脂。因此，其适用于焦化废水处理系统的末级处理，不适合二级处理。

2.3 生物处理法

当前，焦化废水深度处理中，作为生物处理法的膜生物反应器（MBR）和曝气生物滤池（BAF）运用最为常见。在两种生物处理法中，当前运用得最多的当属曝气生物滤池（BAF），其功能多样，主要有生物吸附、过滤和生物氧化，同时砂滤池、曝气池、二沉池还能将有机污染物以及磷、氮等有效消除。同时，曝气生物滤池具有负荷大、冲击性强、能耗低、出水水质优等显著优势。后者采取高效能废水处理工艺，在处理过程中巧妙地运用膜分离技术，取得了显著的成效，可广泛运用于中水回用、污水处理中。膜生物反应器优势表现为设备小巧、占地面积不大、具有自动化控制系统，可降低成本投入。

3 结语

焦化行业面临的挑战越来越大，焦化废水污染是焦化行业发展的巨大阻碍。传统的污水处理技术主要采取物理预处理和生物处理，而单一工艺已经满足不了日益提高的环保要求。因此，我国积极研究和探索新型、科学、有效的焦化废水处理技术，在大量的研究和实践中取得了一定成效，并逐步将其应用在实践中。