1、焦化废水深度处理技术及应用【摘要】随着经济的发展和人口的增加，人类对水资源的需求不断增加，但我国是一个水资源匮乏的国家。为了缓解用水矛盾，对工业废水再利用就成为人们日益关注的问题。对于焦化行业而言，将焦化废水进行深度处理并回用已经成为一项广泛的课题。本文对焦化废水的深度处理技术和应用进行了讨论，并提出了自己的看法。 【关键字】焦化，废水，深度处理，技术，应用 中图分类号：TV211.1 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 焦化废水主要来自焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的生产用水以及蒸汽冷凝废水。他具有污染物浓度高，难于降解，排放量大，危害大等特点，给周边环境造成严重污染，同时也直接威胁到人类健
2、康。1 尹成龙，单忠建， 焦化废水处理存在的问题及其解决对策 ，工业给排水，2000,26（6）1 一般来说，焦化工艺排出的废水经过厂内生化系统处理，可以达到国家要求的排放标准，但是由于水量巨大，如果能加以回收将带来巨大的经济效益和社会效益，因此本文将重点介绍焦化废水的深度处理技术及应用。 二、焦化废水水质介绍 焦化废水的水质因各厂工艺流程和生产操作方式差异很大而不同。一般焦化厂的蒸氨废水水质如下：CODcr30003800mgL、酚600900mgL、氰 10mgL、油 5070mg/L、氨氮 300mg/L 左右。经过一系列的厂内污水站处理，需达到国家新出台的炼焦化学工业污染物排放标准（G
3、B16171-2012）规定 14 项主要污染物，其中 CODcr 小于100（150）mgL，氨氮 15（25）mgL。 三、焦化废水的深度处理方法 目前国内外常用的深度处理方法主要分为物理法、化学法以及综合法。 1、物理法 （一）过滤法 过滤法指通过滤层将污水中悬浮物进行去除的方法，通常所用的过滤方式有重力式和压力式两种，目前国内企业大多采用压力式，例如石英石过滤器、多介质过滤器、纤维滤料过滤器等。 （二）吸附法 吸附法简单的说就是使用活性炭等活性吸附剂，对废水中的一些溶质进行物理吸附，以达到净化废水的目的，但是在实际操作中难度较大，而且投资费用较高，对于较高浓度的废水进行深度处理时，一般
4、不会选择这种方法，因此在焦化废水的深度处理中应用不是很广。2 徐新华，工业废水中专项污染物处理手册 ，北京化学工业出版社，20002 （三）膜分离法 我们知道膜具有选择透过性，膜分离法就是利用这一特性，以达到对废水进行分离提纯的目的，主要包括反渗透、纳滤、超滤、微滤这四种方法，下面为大家介绍常用的两种方法。 反渗透法应用的是不同浓度溶液的压力差，废水中的压力较大，这样就可以克服自然渗透的作用以及膜所具有的的阻力，完成水的反渗透过程，这样废水中的水就可以通过半透膜进入另一边，而将废水中的污染物留在废水中。这一方法对于去除废水中的盐分以及可溶性的杂质效果较好，但是因为二级处理后的废水中仍含有大量污
5、染物导致运行中膜易受污染，因此在实际使用时须谨慎对待。 超滤法就是利用膜表面所具有的的微孔结构，对废水中的物质进行选择性的分离。废水通过膜之后，大分子的物质无法通过，这样就可以对废水进行净化以及浓缩，能有效的去除废水中的悬浮物、大分子物质、细菌、固体等。3 王乐云， 反渗透膜的污染及其控制 ，水处理技术，2003（2）3 2、化学法 （一）氧化法 氧化法指利用强氧化剂对焦化废水中的有机物进行氧化、分解以达到去除污染物的目的。目前研究较多的方法包括： 芬顿（fenton）氧化：指利用过氧化氢为氧化剂，以亚铁盐为催化剂的氧化方法。在反应中产生的OH 是一种氧化能力很强的自由基，能氧化废水中有机物，
6、从而降低废水的色度和 COD 值。 臭氧氧化：我们知道臭氧属于强氧化剂，因为其具有一定的杀菌、除臭味以及脱色的作用，因此在生产中经常可以用到，而且臭氧在焦化废水的深度处理中可以迅速的发生反应，可以有效的去除废水中的多种污染物质。这种方法的优点就是效率高，而且不会造成二次污染，整个过程也很简单，易于操作方便管理，但是其缺点就是成本较高，而且耗电量极大。4 张瑜，江白茹， 钢铁工业焦化废水治理技术研究 ，工业安全与环保，20024 电化学氧化：指污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。李玉明等人5 李玉明, 邢向军,等.三维固定床电极法降解焦化
7、废水J.环境科学与技术, 2006,29（4）5采用三维电极固定床技术对焦化废水进行深度处理的实验研究，研究结果表明，在槽电压为 12V，液体催化剂量为1500mg/L、反应时间为 60min、pH 为 3 的条件下，COD 去除率可达 62%。目前，这种方法尚未有工程实践。 光催化氧化法：指由光能引起电子和空隙之间的反应，产生具有较强反应活性的电子（空穴对） ，这些电子（空穴对）迁移到颗粒表面，便可以参与和加速氧化还原反应的进行。光催化氧化法对水中酚类物质及其他有机物都有较高的去除率，且能耗低，有着很大的发展潜力。目前，这种方法还仅停留在理论研究阶段。6 刘金泉，李天增， 焦化废水深度处理的
8、应用 ，环境工程学报，2009（3）6 （二）絮凝法 在混凝单元，通过投加混凝剂与污水中的悬浮颗粒发生一系列反应使胶体脱稳，并使小颗粒的悬浮物凝聚成较大颗粒的絮体，达到了除色、除 COD 等目的。目前常用的混凝药剂包括 M180、DM301 等铝盐或者铁盐的混合品。各指标的平均去除率 COD 约为 70、F-约为 85、色度约为95、总 CN-约为 85。 3、综合法 在进行焦化废水的深度处理时，我们有很多方法可以选择，但是因为单一的方法在实际应用中效果有限，因此我们一般会选择几种方法综合使用，使用最广泛的方法就是预处理配合膜法工艺。采用较多的预处理方法包括吸附法、絮凝法、氧化法等，而膜法就是
9、超滤、反渗透等方法。焦化废水的深度处理在国内的发展时间并不长，因此要研究的还很多。 四、焦化废水深度处理回用现状 目前焦化废水进行回用应用最多的方法就是膜法处理的方式。以唐山某焦化公司的废水深度处理的超滤+纳滤+反渗透全膜法流程为例：焦化废水在生化系统二沉池出水一般 COD 在 150200 mg/L，电导率在40004500s/cm。首先投加絮凝剂，在混沉池出水将 COD 降低至 100 mg/L 左右，将该部分焦化废水放入调节池，使用石英砂进行过滤，进一步去除胶体和悬浮物，一般出水浊度保持在 10NTU 左右，保障了后续膜系统的安全。 在膜法处理工段，主要由超滤+纳滤+反渗透组成。首先废水
10、通过超滤装置，进一步去除胶体等，使浊度降低至 0.2NTU 以下，保障了后续系统的安全。 然后经过纳滤装置，去除水中二价离子以及部分 COD。由于纳滤装置对进水水质要求较低，去除部分硬度及 COD，既提高了回收率又减轻了反渗透装置的负荷。最后，纳滤产生进入反渗透装置进一步去除一价离子及 COD。通过一系列的膜法工艺，最终产水电导率可达到70us/cm 左右，COD、氨氮、氯离子等指标均优于循环水水质标准。在经过一系列的工艺处理就完成了对焦化废水的深度处理并回用。该工艺具有因成本相对较低，对于环境的污染较小，水利用率高等特点，因此在国内的应用很广泛。 五、焦化废水深度处理技术的制约因素 在焦化废
11、水深度处理技术的制约因素中，首先我们关注的是处理的实际效果，不管是国内还是国外，各个企业所重视的首先就是废水处理的实际效果，因此不管是哪种废水处理技术，其最终效果是最重要的。然后就是投资及运行费用的问题，在选择废水处理装置时，人们会考虑投资费用及运行费用多少，因此这也是制约因素之一，在保证净化效果的前提下，尽量在总投资费用和运行费用之间选择一个平衡点，这样才能进一步推广焦化废水的深度处理。最后就是造成二次污染的状况，如果处理过程中造成二次污染，那么就破坏了处理的目的，因此在进行科技研发时，要尽量避免造成二次污染，最大限度的回收水源，减少污染物的排放，从而保护环境，实现废水的净化以及再利用。 只
12、有克服以上这些制约因素的影响，才能开发研究出处理效果较好、前期投资较低、运行费用合理、不会造成二次污染并且整个过程易于操作、便于管理的新型的焦化废水深度处理技术，从而造福社会大众，在减少经济的投入的同时，更好的达到目的，真正的做到科技造福于民。 六、结束语 焦化废水深度处理技术的发展会直接影响区域经济、社会、人文等的发展，因此对于社会的发展有着重要的影响，但是影响该项技术的发展因素众多，因此需要科研人员不断的研究改进。目前我国焦化行业所应用的技术还有待改进，笔者通过对焦化废水的深度处理技术以及应用进行了回顾并讨论，希望可以为该技术的研发出一份力。 参考文献： 1 尹成龙，单忠建， 焦化废水处理存在的问题及其解决对策 ，工业给排水，2000,26（6） 2 徐新华， 工业废水中专项污染物处理手册 ，北京化学工业出版社，2000 3 王乐云， 反渗透膜的污染及其控制 ，水处理技术，2003（2） 4 张瑜，江白茹， 钢铁工业焦化废水治理技术研究 ，工业安全与环保，2002 5 李玉明, 邢向军,等.三维固定床电极法降解焦化废水J.环境科学与技术, 2006,29（4） 6 刘金泉，李天增， 焦化废水深度处理的应用 ，环境工程学报，2009（3）
