焦化废水深度处理及回用技术方案探讨

    摘要:对我国当前焦化废水深度处理技术的研究应用情况以及回用现状进行了介绍，分析了焦化废水回用中存在的问题，并提出了改进方案。

    关键词:焦化废水,深度处理技术,回用方式

    1引言

    近年来，全球经济与中国经济的持续发展形成了对钢铁等基础产业的拉动，中国2008年焦炭产量为32,757万吨，占世界总产量的50%以上。焦化废水是在煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，由于焦化废水中氨氮、酚类及油分浓度高，有毒及生物抑制性物质较多，生化处理难以实现有机污染物的完全降解，对环境造成了严重污染，因此焦化废水是一种典型的高浓度、高污染、有毒、难降解的工业有机废水。

    工信部于2008年12月19日下发的15号文《焦化行业准入条件（2008年修订）》中明确规定：酚氰废水处理合格后要循环使用，不得外排。因此对焦化污水不再是单纯追求达标排放，还要考虑处理后如何回用的问题。2008-2009年，笔者对国内焦化废水处理与利用情况进行了调研，实地考察了多家焦化废水处理与利用项目，对国内焦化废水深度处理技术的应用状况、废水回用现状及存在的问题有了较为深入的了解。本文在总结了国内相关研究成果的基础上，结合调研中发现的问题，对焦化废水回用技术提出了改进建议及方案。

    2焦化废水深度处理技术研究及应用现状

    近年来，我国的环保工作者对焦化废水处理做了大量的工作，将传统的水处理技术针对焦化废水进行了适应性改造及组合，最大限度地发挥了生化、高级氧化等技术的效能，取得了一定成绩。目前,对焦化废水的深度处理技术主要包括：混凝沉淀法、吸附法、高级氧化技术（Fenton氧化、O3氧化、催化湿式氧化等）以及反渗透技术。

    2.1混凝沉淀法

    传统焦化废水的深度处理选用的混凝剂有聚合氯化铝、聚合硫酸铁等，卢建杭[1]开发出宝钢焦化废水专用混凝剂M180，处理宝钢生化处理后的污水，出水COD在40~70mg/L，F-浓度为3.0～6.0mg/L，色度为50～100倍，总CN-在0.3~0.5mg/L左右，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％。

    2.2吸附法

    吸附法是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质，使废水得到净化。通常采用的吸附剂有粉煤灰、熄焦粉、活性炭、树脂等。蒋文新[2]等采用混凝沉淀、活性炭吸附以及混凝沉淀+活性炭吸附工艺对焦化厂生化出水进行深度处理，单独混凝沉淀或活性炭吸附均可以将水样中COD浓度降到100mg/L以下，达到国家污水一级排放标准和冷却用水建议标准；对于焦化厂生化出水，煤质炭Ⅰ和果壳炭均表现出良好的吸附效果，并使出水COD<100mg/L，但处理成本较高，当COD从147mg/L降至100mg/L，采用煤质炭Ⅰ的成本为1.2元/m3。

    2.3高级氧化技术

    （1）Fenton氧化法

    Fenton试剂法是以过氧化氢为氧化剂、以亚铁盐为催化剂的均相催化氧化法。Fenton试剂是一种强氧化剂，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，从而降低废水的色度和COD值。许海燕等人[3]在生化处理后的焦化废水中加入Fenton试剂，之后又加入絮凝剂FeCl3和助凝剂PAM，过滤除去废渣，处理后水样中的COD从223.9mg/L降至43.2mg/L。

    （2）臭氧氧化

    臭氧是一种强氧化剂，能与废水中大多数有机物，微生物迅速反应，可除去废水中的酚、氰等污染物，并降低其COD、BOD值，同时还可起到脱色、除臭、杀菌的作用。刘金泉[4]等人分别用O3、H2O2/O3及UV/O3对焦化生化出水进行深度处理，接触时间40min，溶液pH8.15，反应温度25℃，在此条件下废水COD及UV254的去除率最高可达47.14%和73.47%，COD可降至67mg/L。臭氧是一种高效干净的氧化剂，但臭氧发生器耗电量大，运行及投资费用高，在自来水厂做为消毒设施使用较多，但在工业废水处理中应用较少。