淺談焦化廢水深度處理研究現狀

　　1.引言

　　焦化廢水是在焦化生產過程中產生的一種難處理、組成復雜、高污染、毒性大的工業廢水，是煤在高溫干餾、煤氣凈化及化工產品精制過程中所產生的廢水。其主要來源于剩余氨水、煤氣凈化過程產生的廢水和焦油、苯等化學產品在進行粗、精制加工過程中產生的廢水[1]。焦化廢水以其排放量大、成分復雜、處理困難等特點使焦化廢水極難再循環利用或者達標排放。因此，降低焦化廢水中的污染物濃度，提高廢水的循環利用率是亟待解決的問題。

　　2.焦化廢水深度處理技術的研究現狀

　　目前國內焦化廢水處理過程主要存在的問題是，二級生物處理出水的CODcr、NH4+-N和色度仍很高，需要對焦化廢水進行進一步的深度處理，才能使出水水質達到排放標準。目前存在著多種焦化廢水的深度處理方法，如混凝沉淀法、膜分離法、生物處理法、高級氧化法等。但由于經濟條件和技術要求等原因，需進行比較使用。

　　2.1 混凝沉淀法

　　混凝沉淀法的基本原理是向廢水中加入特定的混凝劑，由于混凝劑的電解質性質，會在水中形成膠團，與廢水中的物質發生電中和形成絮凝體，以達到去除污染物的目的。混凝沉淀法可去除水中不溶的微小懸浮物、膠體和可溶的有色物質及部分有機物，混凝效果與混凝劑種類、渾濁度、pH值、水溫、藥劑的投加量和水力條件等各種因素密切相關，但混凝劑的選擇是混凝沉淀法的關鍵。混凝工藝不僅具有操作簡單、效果良好、處理費用低、適應性強等特點，同時能改善原水的濁度、色度等感官指標和去除多種有毒有害污染物。

　　2.2 膜分離法

　　膜分離法的原理是以選擇性透過膜為分離介質，通過在膜兩邊施加一個濃度差、壓力差或電位差等驅動力，使廢水中的組分選擇性的透過膜，從而達到分離凈化的目的。膜分離法具有能耗低、效率高、適應性強、選擇性好、操作簡便等特點，是一種發展迅速、擁有較大發展空間和實用性強的新型污水處理技術。

　　目前，應用的膜分離技術主要有微濾、超濾、納濾和反滲透等。近年來，超濾-反滲透的雙膜法是在焦化廢水深度處理領域研究和應用較多的處理工藝，經超濾-反滲透處理后的焦化廢水，出水能達到工業循環冷卻水水質標準，可回用于鍋爐軟水補給水，甚至部分可代替新水[3]。

　　2.3 生物處理法

　　曝氣生物濾池(BAF)和膜生物反應器(MBR)是目前應用于焦化廢水深度處理較多的生物處理法[4]。

　　曝氣生物濾池工藝是近年來研究應用較多的一種污水處理工藝，該工藝集生物氧化、生物吸附和過濾于一體，能同時起到曝氣池、二沉池和砂濾池的作用，對有機污染物和氮、磷等具有較好的去除效果。同時曝氣生物濾池具有有機負荷高、耐沖擊能力強、出水水質好、操作管理方便、基建投資省、能耗低等優點。

　　膜生物反應器是將膜分離技術與生物處理過程相結合的一種先進高效的廢水處理工藝，在污水處理和中水回用技術中具有發展應用前景。膜生物反應器具有設備緊湊、占地面積小、易于自動化控制、處理效果好等優點。

　　2.4 高級氧化法

　　高級氧化法是通過化學或物理化學的途徑將水中的有機污染物直接氧化成無機物，或將其轉化為毒性低的易生物降解的中間產物，其本質是產生活性高的自由基(如羥基自由基，?OH)，再利用其強氧化性氧化水中的有機污染物。在焦化廢水深度處理領域，目前研究和應用較多的方法有Fenton氧化法、臭氧氧化法、電化學氧化法、光催化氧化法和超聲波氧化法等[5]。高級氧化法反應迅速，不會引起二次污染，操作簡單便于管理。Fenton氧化法是在酸性條件下，H2O2能與Fe2+發生自由基鏈反應產生?OH來去除有機污染物，處理廢水時不僅有氧化作用還能起到混凝作用，從而降低廢水的CODcr和色度[20]。臭氧氧化法主要是利用臭氧自身的強氧化性來去除水中的有機污染物。臭氧在水中分解生成?OH，?OH的氧化速率較快，同時不具有選擇性，幾乎和廢水中所有類型的有機物發生氧化反應。美國一煉焦廠應用臭氧氧化技術來處理焦化廢水，廢水中酚的去除率能達到98%；加入銅作為催化劑后，氰化物的去除率可達到99.5%[6]。

　　3.總結

　　近年來，隨著國家對環保問題的的日益重視以及國民環保意識的不斷提高，廢水的排放標準也變得更為嚴格。各國學者經過不斷的探索研究出了一些新的焦化廢水處理技術，如：高級氧化技術、膜技術等。這些技術對焦化廢水中的污染物處理的較為徹底且不會產生二次污染，但是這些技術投資成本和運行成本較高并且很多仍處于理論研究和實驗室研究階段，較難實現大規模工業化應用。因此在深人研究焦化廢水先進處理技術的同時，我們也應該充分發掘現有技術的優點，對現有技術進行優化改良提高其處理效能。