焦化废水深度处理研究现状

焦化废水深度处理研究现状焦化废水主要是焦化厂在煤气化、液化、炼焦过程中所产生的废水,此种废水中含有大量的有毒、难降解的有机物是一种较难处理的有机废水。目前主要采纳以下方法对焦化废水进行处理:首先利用常规方法对废水进行预处理、然后利用生化方法对预处理废水进行二次处理。但是,经过上述过程处理后的焦化废水外排水中的氰化物、COD及氨氮含量仍旧无法达标。针对焦化废水组成简单、难于处理、经传统方法处理后无法达标排放这种状况,综合了近几年来国内外有关焦化废水处理方面的大量的讨论成果,系统地介绍了焦化废水深度处理过程中所应用的物化方法、氧化方法、膜处理三大类方法的优缺点,列举了当前几种焦化废水回用实例及不足,并指出了焦化废水处理技术今后的进展方向。焦化废水主要是指在煤炼焦、煤气净化、化工产品回收和化工产品精制过程中产生的废水。由于受原煤性质、产品回收、生产工艺等多种因素的影响，导致废水成分特别简单。焦化废水中所含有机物主要以酚类化合物为主，其含量达到有机物总量的一半以上，剩余有机化合物主要为含硫、氧、氮的杂环有机化合物以及多环芳香族有机化合物等。焦化废水以其排放量大、成分简单、处理困难等特点使焦化废水极难再循环利用或者达标排放。因此，降低焦化废水中的污染物浓度，提高废水的循环利用率是亟待解决的问题。随着人们环保意识的加强和国家对环保问题的重视，中国环境爱护部于2012年6月颁布了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)，该标准除对废水中主要污染物给出了更为严格的排放标准，而且在原标准基础上增加了苯、苯并芘、多环芳烃以及总氮等化合物的排放指标，该标准同时也对单位产品的排水量做了更为严格的要求，开发讨论新型、高效能、低成本的废水处理技术以及对现有技术进行优化改进提高废水处理效果使其能够达标排放是目前亟待解决的问题。多年以来，虽然前人已做了大量关于焦化废水处理的基础讨论工作，但是由于焦化废水排放量大，水中污染物种类多且有些污染物难于生物降解而使得焦化废水处理至今为止仍未有突破性的讨论进展。因此讨论并开发一种高效能、低成本、处理效果好的废水处理技术以及对现有技术进行优化改进是今后焦化废水处理讨论的重点。本文对废水深度处理过程中所应用的物化方法、氧化方法、膜处理三大类方法进行了分析对比，并列举了当前几种焦化废水回用实例及不足，同时指出了今后焦化废水处理技术的进展方向。1焦化废水深度处理技术1.1物理化学法1.1.1混凝沉淀法混凝沉淀法是利用电中和原理对焦化废水进行处理，详细处理过程如下：将混凝剂在肯定条件下定量投入到焦化废水中，废水中的带电物质与混凝剂发生电中和形成大颗粒胶团，而后经过进一步的沉淀使焦化废水得以净化处理。卢建杭、王红斌等开发出了针对上海宝钢集团下属焦化厂焦化废水专用的混凝剂——M180，用于处理上海宝钢焦化厂A/O生化池出水，通过试验发觉在pH值为6.0～6.5、混凝剂投加量为300mg/L时，专用混凝剂对焦化废水的COD、色度、CN等指标有良好的处理效果，并且在试验过程中还发觉进水水质的波动对专用混凝剂处理效能的影响很小。周静和李素芹研制出了一种新型的复合絮凝剂——PFASSB，并将其与PFS、PAC和PFAC进行对比讨论，考察了PFS、PAC、PFAC以及新型新型絮凝剂PFASSB对焦化废水COD、浊度等的处理效果。通过试验结果发觉，在相同的条件下新型复合絮凝剂对焦化废水的处理效果明显优于PAC、PFS和PFAC，并且新型絮凝剂的用量明显比其他絮凝剂的用量低；当废水PH为8，新型絮凝剂投加量在10mg/L时，经过絮凝处理后的出水SS70mg/L，CODcr150mg/L。郑义、张琢等讨论对比了硫酸铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺对焦化厂生化池出水的处理效果，并将其组合搭配，考察了它们联合处理焦化废水的力量。通过试验发觉，将聚合硫酸铁与聚丙烯酰胺组合处理焦化废水，处理效果明显优于各混凝剂单独使用时的处理效果；当pH为5，投加量为聚合硫酸铁40mg/L、聚丙烯酰胺6mg/L时，组合混凝剂对焦化废水处理效果最佳，此时处理后废水出水色度为70倍，COD为68mg/L，去除率分别达到了73.08%、62.22%。通过以上分析发觉，混凝沉淀法对焦化废水色度，COD等指标的去除效果较好，处理后的焦化废水可实现达标排放。但是，使用混凝沉淀法对焦化废水进行深度处理的过程中会产生大量的固体沉渣，而且这种固体沉淀物较难处理睬对环境造成新的污染，并且采纳混凝沉淀的方法处理焦化废水需要对沉淀池入水以及出水调整pH值，而且混凝剂需要人工投加操作较为简单，经过处理后的废水只能外排无法实现达标回用。1.1.2吸附法吸附法处理焦化废水主要是利用吸附剂为比表面积较大的多孔类物质，对大分子有机物、油类物质、以及部分固体悬浮物等污染物具有良好的吸附性能，吸附剂在对焦化废水吸附处理后经过沉淀得以分别。周静、李素芹等采纳粉煤灰作为吸附剂，对焦化废水生化出水中的氨氮进行深度处理，通过试验对药剂投加量、pH值、吸附时间三个主要影响因素进行了考察。试验结果表明：当废水pH为5，粉煤灰投加量为150g/L、生石灰投加量为2.5g/L，吸附时间为1h时，焦化废水中的氨氮含量由77.67mg/L降到了25mg/L以下，氨氮去除率达到70%以上。王红梅、郑振晖利用改性膨润土对焦化废水生化出水进行深度处理。通过试验结果发觉：当焦化废水pH在8.0～10.0，改性膨润土投加量为1200～1500mg/L时，焦化废水脱色率达到65%以上，氰化物、CODcr的去除率也分别达到了31%和26.5%。孙宝东、马雁林对南京钢铁联合有限公司的两座焦化废水处理站进行技术改进，通过在原处理站基础上增加活性炭过滤装置，并对原有的操作方法进行改进。通过活性炭过滤装置改进后，南京钢铁联合有限公司焦化废水处理站出水由原来的国家二级标准提升到了国家一级排放标准，并且通过改进操作方法使废水处理站的运行成本得以降低，活性炭的使用寿命得以延长。李茂、韩永忠等采纳树脂吸附和Fenton氧化的组合工艺处理高浓度的焦化废水。通过试验发觉：当吸附树脂与Fenton试剂在最佳的工作条件下时，焦化废水中酚类有机化合物去除率几乎可达100%，COD的去除率达到74.82%，并且经过树脂吸附和Fenton氧化的组合工艺处理过的高浓度焦化废水可生化性也有很大的提高。张昌鸣等利用粉煤灰作为吸附剂对山西焦化集团有限公司下属焦化厂的焦化废水生化出水进行深度处理。当粉煤灰用量为17.47g/L时，焦化废水处理效果较好，除氨氮含量偏高外废水中COD、色度、油、硫化物、氰化物、挥发酚等污染物含量均达到国家排放标准。吸附后的粉煤灰可以烧砖或筑路进行再利用。采纳粉煤灰吸附处理焦化废水，体现了以废治废的环保理念。以活性炭作为吸附剂对焦化废水进行深度处理，废水处理效果较好，处理后的废水可达标排放，但是由于活性炭价格较高再生困难使得废水处理成本较高，目前绝大多数企业以弃之不用。而以粉煤灰作为吸附剂对焦化废水进行深度处理，处理效果较好，吸附后的粉煤灰仍可进行烧砖筑路等再利用对其品质不会产生影响，并且利用粉煤灰作为吸附剂处理焦化废实现了废物再利用符合当前国家绿色化工循环利用的政策。1.1.3化学沉淀法<imgsrc=“/UploadFiles/2022002/202212/Env/202212141956124240.jpg”alt=“QQ截图20181210102620.jpg”width=“401”height=“206”/采纳化学沉淀的方法不仅使废水中氨氮含量达到了国家的排放标准，同时也间接的提高了废水的可生化性。但是，目前化学沉淀的方法处理焦化废水的讨论较少，技术还不成熟无法实现工业化应用。1.2氧化法1.2.1Fenton氧化法Fenton试剂通过将焦化废水中难降解大分子有机物氧化分解成小分子有机物，降低了焦化废水的COD值和色度，同时在肯定程度上提高了焦化废水的可生化性，使焦化废水得到较好的处理。<imgsrc=“/UploadFiles/2022002/202212/Env/202212141956126894.jpg”alt=“QQ截图20181210102712.jpg”width=“395”height=“417”/1.2.2臭氧氧化法臭氧分子中的氧原子具有剧烈的亲电子或亲质子性以及极强的氧化活性，臭氧可将焦化废水中的大分子有机物等物质氧化分解。臭氧氧化技术具有氧化力量强、反应速度快、处理效率高、不受温度影响、不产生污泥等特点。<imgsrc=“/UploadFiles/2022002/202212/Env/202212141956124266.jpg”alt=“QQ截图20181210102755.jpg”width=“409”height=“474”/<imgsrc=“/UploadFiles/2022002/202212/Env/202212141956127574.jpg”alt=“QQ截图20181210102814.jpg”width=“402”height=“520”/<imgsrc=“/UploadFiles/2022002/202212/Env/202212141956125162.jpg”alt=““width=“397”height=“161”/<imgsrc=“/UploadFiles/2022002/202212/Env/202212141956127627.jpg”alt=““width=“398”height=“314”/<imgsrc=“/UploadFiles/2022002/202212/Env/202212141956123920.jpg”alt=““width=“403”height=“343”/<imgsrc=“/UploadFiles/2022002/202212/Env/202212141956138657.jpg”alt=““width=“406”height=“552”/<imgsrc=“/UploadFiles/2022002/202212/Env/202212141956139215.jpg”alt=““width=“400”height=“442”/<imgsrc=“/UploadFiles/2022002/202212/Env/202212141956136985.jpg”alt=““width=“406”height=“524”/<imgsrc=“/UploadFiles/2022002/202212/Env/202212141956136310.jpg”alt=““width=“406”height=“240”/<imgsrc=“/UploadFiles/2022002/202212/Env/202212141956135658.jpg”alt=“QQ截图20181210102942.jpg”width=“395”height=“77”/2结论近年来，随着国家对环保问题的的日益重视以及国民环保意识的不断提高，废水的排放标准也变得更为严格。各国学者经过不断的探究讨论出了一些新的焦化废水处理技术，如：电化学氧化技术、光催化氧化技术、膜技术等。这些技术对焦化废水中的污染物处理的较为彻底且不会产生二次污染，但是这些技术投资成本和运行成