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焦化废水处理技术的研究现状与进展

发表时间：2021/5/12 来源：《基层建设》2021年第1期作者：王国龙

[导读] 摘要：焦化废水含有酚类、氰化物、苯系物、多环芳烃、重金属离子等，是一种高浓度难降解的有毒工业废水，对生态环境和人体健康带来很大危害。

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        摘要：焦化废水含有酚类、氰化物、苯系物、多环芳烃、重金属离子等，是一种高浓度难降解的有毒工业废水，对生态环境和人体健康带来很大危害。随着“水十条”实施，国家对废水排放管控日趋严格，焦化废水实现资源化利用和“零排放”已成为当下水处理研究的主要方向。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对焦化废水处理技术的研究现状与进展提出了一些建议，仅供参考。
        关键词：焦化废水;处理技术;研究现状;进展
        引言
        近年来，我国焦化行业获得了快速发展，对我国整体工业发展起到了积极的带动作用，对我国经济发展起到了促进作用。在焦化企业快速发展过程中，产生了突出的环境问题，焦化厂每年排放的大量焦化废水不仅对环境造成了污染，也对人们的正常生活造成了不利影响。对此，需要正视废水处理中的问题，用科学的处理措施提高废水处理质量。
        1焦化废水处理概述
        焦化废水是我们日常生活中常见的有机废水,浓度较高,往往存在于精制化工产品、煤高温干馏、煤气净化环节中。其成分较多,由吡啶、酚、喹啉、吲哚、氨氮、氰化物等污染物和物质构成,色度较高。在处理焦化废水之前,COD质量浓度、氨氮质量浓度分别为3000mg/L~5000mg/L、300mg/L~500mg/L,由此可以发现,焦化废水属于工业废水的一种,其有毒,容易引发严重污染,同时难以降解。我国当前诸多企业主要运用浮选除油、重力除油、后混凝处理、污水调节、生物脱氮处理五种工艺,基本上可以做到排放和标准相符。但排放的焦化废水还是会影响环境,于是诸多企业便开始尝试通过深度处理技术处理外排的废水后,将其回用于生产,从而做到不外排焦化废水。
        2焦化废水处理现状
        在处理环节，为了提升焦化废水处理效果，预处理环节需要应用大量化学药剂，为了确保处理后的废水指标可以满足要求，可在储油池中添加注凝剂与聚凝剂，能够有效去除污水中的悬浮物质与胶体，降低厌氧段COD负荷。化学药剂的大量使用，会造成新的污染，因此，如何降低化学药剂带来的二次污染，也是学界关注的重点难题。在焦化厂生产中，不同环节排放出的废水，在温度方面存在一定的差异，会直接影响到生物的活性，温度直接关系污水中细菌的繁衍，季节不同、水温差不同，对蒸氮系统产生的影响也各具差异。此外，如果好氧池温度较高，也会对污泥活性产生影响。在生化处理时，会逸散大量的有毒物质。在当前焦化企业废水的处理中，生化法依然是主要技术，能够有效去除其中的氰、酚与其他难以降解污染物。但是，在处理环节，会逸散出大量有毒、有害物质，包括酯类、含卤有机物、烷烃。
        3焦化废水处理技术
        3.1混凝沉淀法
        此法的基本原理为将特定的混凝剂加入到废水中,受混凝剂电解质性质的影响,就会有胶团形成于水中,进而和废水中物质发生电中和,致絮凝体出现,最终将污染物去除。如采用混凝沉淀法,能有效去除可以和水相溶的有色物质、不溶于水的胶体、微小悬浮物和一些有机物,针对混凝效果而言,浑浊度、pH值、水温、水力是主要影响因素,且混凝剂的选择直接关乎到混凝沉淀法使用效果。混凝工艺不仅操作起来非常简单,无需较高的处理费用,且具有良好效果和很强的适应性,另外,还可改善原水的感官指标(浊度、色度等),去除多种有毒有害污染物。
        3.2含氮化合物转化
        焦炭生产过程中产生的焦化废水，含有大量污染物，富氮缺磷及可生物利用的营养失衡是焦化废水的主要特征。自然界中氮元素化合价因核外电子的排布不同分为-3、1、+1、+2、+3、+4、+5价，多种价态决定了含氮化合物形态的多样性。

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焦化废水中含氮化合物可分为无机态氮和有机态氮，无机态氮化合物主要为氨氮（NH4+-N）、硫氰化物氮（SCN--N）、氰化物氮（CN--N）、硝态氮（NO3--N）和亚硝态氮（NO2--N）等；有机态氮化合物主要为喹啉、吡啶、吲哚等含氮杂环化合物。其中，无机态氮是TN的主要成分，约为TN的90%。焦化废水中大量氮的存在，导致目前焦化行业生物处理后的氮排放无法达到GB16171－2012的要求。因此选择高效节能的生物脱氮处理工艺是焦化行业发展的迫切需求。厌氧/特异性移动床生物膜反应器（AMBBR/SMBBR）是基于MBBR基础上的一种改进装置，其投加具有发明专利的SDC-03型特异性填料。
        3.3臭氧氧化
        臭氧是一种强氧化剂，能够与废水中的大部分微生物及有机物发生反应，去除废水中的氰化物、酚类污染物，既可以降低BOD值、COD值，还具备除臭、杀菌以及脱色的效果。但是，臭氧氧化对于特殊化学物质的去除效果有限，在实际处理中，可以作为混凝、生物处理的预处理方式进行使用。臭氧氧化法不会产生二次污染，氧化速度快，现有的研究还处于实验阶段，存在无法工业化、处理成本高的问题。这一技术在焦化废水的处理上具有良好的前景，在下一阶段下，臭氧氧化法的研究重点集中在工业化推广上，开发出高效率、低成本的催化剂与氧化剂。
        3.5化学处理法
        催化湿式氧化法，该种工业废水处理方法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，从而实现工业废水的有效处理。光催化氧化法，此种处理技术是当前催化氧化方法中较受欢迎的一项技术，其主要选用的催化剂为光敏化半导体，而氧化剂通常选用臭氧与双氧水，在紫外线与化学氧化两种方式的一同作用下，有效降解工业废水中含有的有机物。这种方法中包含众多处理工艺，如：UV-H2O2、UV-H2O2-O3、UV-O3等，针对芳烃、没有达到饱和状态有机物的降解具有十分良好的处理效果，而且对反应条件要求不高，不会产生再一次的污染，氙灯等人工光源和日光都能够用于这种处理技术中。
        3.6膜分离法
        该种方法主要应用半渗透膜对水中含有离子进行分离，具体包含微滤、纳滤等技术。膜分离法具有多方面优势，如效率较高、节约能源。近些年来，这一技术得到快速发展，具有十分良好的发展前景。液膜法除酚技术也是一种较好的焦化厂工业废水处理技术，并得到了广泛应用，具有处理速度较快、节约能源等诸多方面优势。该种处理方法中，LMS-2、Span-80是通常采用的表面活性剂，尤其是Span-80表面活性剂的酚去除率高达99%。
        结束语
        在焦化企业生产中，废水处理是一项重点、难点问题。文章针对焦化企业废水处理中存在的问题进行了分析，在焦化废水处理中，需要根据废水构成以及实际要求科学选择废水处理技术，在切实提升废水处理效果的基础上，满足环保工作的要求。焦化废水深度处理技术虽多，但单一方法处理效果并不能满足要求，且各方法都存在处理成本较高的问题。
        参考文献
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