焦化廢水處理工藝及類型

焦化廢水處理一直是國內(nèi)外污水處理領(lǐng)域的一大難題。廢水中污染物組成復(fù)雜，含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴和氧硫氮等雜環(huán)化合物，屬較難生化降解的高濃度有機工業(yè)廢水。目前，焦化廢水處理一般要經(jīng)過預(yù)處理、二級處理和深度處理后才可能達標(biāo)排放。焦化廢水的預(yù)處理技術(shù)有：厭氧酸化法、氣浮法、混凝沉淀法；二級處理方法很多，有生物化學(xué)法、物理法、化學(xué)法、以及物理-化學(xué)法等；焦化廢水深度處理技術(shù)有化學(xué)氧化法、折點氯化法、絮凝沉淀輔以加氯法、吸附過濾輔以離子交換法等。但目前最常用的方法是焦化廢水經(jīng)隔油池、二級氣浮池除油后進行多段曝氣生物處理，再經(jīng)氧化塘或吸附法深度處理后排放。

　　焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產(chǎn)品回收過程中，產(chǎn)生含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物的工業(yè)廢水，是一種高CODcr、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業(yè)有機廢水。其主要來源有三個：一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產(chǎn)生出來的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源；二是在煤氣凈化過程中產(chǎn)生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產(chǎn)生的廢水。

　　焦化廢水所含污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解的有機化合物的工業(yè)廢水。焦化廢水中的易降解有機物主要是酚類化合物和苯類化合物，砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機物。難降解的有機物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。

　　焦化廢水的水質(zhì)因各廠工藝流程和生產(chǎn)操作方式差異很大而不同。一般焦化廠的蒸氨廢水水質(zhì)如下：CODcr3000－3800mg／L、酚600－900mg／L、氰10mg／L、油50－70mg/L、氨氮300mg/L左右。如果CODcr按3500mg／L計，氨氮按280mg/L計，則每噸焦炭最少可產(chǎn)生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮，全國機焦產(chǎn)量為7000萬噸，則每年可產(chǎn)生45500噸CODcr和3500噸氨氮，如果污水不處理，將對環(huán)境造成多么大的污染。

　　目前焦化廠廢水處理有多種方式，首要方式應(yīng)將焦化廢水處理綜合考慮。如建廠時選擇廠址就應(yīng)論證廢水處理方案，充分考慮廠址的上、下游及周圍的情況，不要設(shè)在給水水源附近和有特殊要求的地方；能否將經(jīng)處理后的水送附近洗煤廠、鋼鐵廠的綜合廢水處理廠、城市污水處理廠，使廢水處理方案更趨合理也是必須考慮的問題。

　　其次是廢水處理不能單一考慮，而應(yīng)與煤氣凈化工藝等統(tǒng)一考慮設(shè)計方案。從產(chǎn)生廢水的裝置開始處理，每道工序均按要求設(shè)計，減輕最終廢水處理裝置的負擔(dān)。如上海寶鋼三期工程將蒸氨工段與廢水處理合并為一個車間，使其能達標(biāo)排放。

　　將處理后的廢水盡量在廠內(nèi)利用，如送作熄焦補充水、除塵補充水、煤場灑水等，從而減少外排水量，同時采取措施防止對環(huán)境及設(shè)備產(chǎn)生不良影響。

　　目前，國內(nèi)80％的焦化廠普遍采用的是以傳統(tǒng)生物脫氮處理為核心的焦化廢水工藝流程。分為預(yù)處理、生化處理以及深度處理。預(yù)處理主要采用物理化學(xué)方法，如除油、蒸氨、萃取脫酚等；生化處理工藝主要為A/O、A2/O等工藝；深度處理主要工藝有活性炭吸附法、活性炭-生物膜法及氧化塘法。在歐洲，焦化廢水處理普遍的工藝為先去除懸浮物和油類污染物質(zhì)，然后利用蒸氨法去除氨氮， 再采用生物氧化法去除酚硫氰化物和硫代硫酸鹽。在某些情況下還對廢水做排放前的最后深度處理。在美國，煉焦廠的廢水處理工藝為：脫焦油—蒸氨工藝—活性污泥法及污泥脫水系統(tǒng)。綜合看起來，國外的焦化廢水處理方法與我國基本一致。

　　吸附法是利用多孔性吸附劑吸附污水中的一種或幾種溶質(zhì)，使污水得到凈化?；钚蕴渴亲畛Ｓ玫囊环N吸附劑，活性炭吸附法適用于污水的深度處理。劉俊峰等采用高溫爐渣過濾，再用南開牌H2103大孔樹脂吸附處理含酚520mg/L、COD3200mg/L的焦化污水，處理后出水達到國家排放標(biāo)準。

　　混凝法是向污水中加入混凝劑并使之水解產(chǎn)生水合配離子及氫氧化物膠體，中和污水中某些物質(zhì)表面所帶的電荷，使這些帶電物質(zhì)發(fā)生凝集，是用來處理污水中自然沉淀法難以沉淀去除的細小懸浮物及膠體微粒，以降低污水的濁度和色度，但對可溶性有機物無效，常用于焦化污水的深度處理。 該法處理費用低，既可以間歇使用也可以連續(xù)使用。上海焦化總廠選用厭氧- 好氧生物脫氮結(jié)合聚鐵絮凝機械加速澄清法對焦化污水進行綜合治理，使出水中COD<158mg/L，NH3-N<15mg/L。近年來，新型復(fù)合混凝劑在焦化污水處理中的應(yīng)用得到廣泛的研究。

　　Fenton試劑是由H2O2和Fe2+混合得到的一種強氧化劑，由于其能產(chǎn)生氧化能力很強的61OH自由基，在處理難生物降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機污水時，具有反應(yīng)迅速，溫度和壓力等反應(yīng)條件緩和且無二次污染等優(yōu)點。因此，近30年來越來越受到國內(nèi)外環(huán)保工作者的廣泛重視。

　　生化處理法是一種利用微生物氧化分解污水中有機物的方法，常作為焦化污水處理系統(tǒng)中的二級處理。