焦化廢水是一種高濃度、高污染的有機廢水。它毒性大，可生化性差，是鋼鐵工業(yè)中一種難以清洗的廢水。目前鋼鐵企業(yè)普遍采用的是pre 處理+生化洗滌+混凝沉淀處理工藝，* *用于石炭紀領域濕焦、灑水等對水質要求不高的用戶。* *隨著環(huán)保標準的嚴格和水資源的短缺，焦化廢水深度凈化回用于鋼鐵生產變得越來越迫切。

焦化廢水的重點是石炭紀煉焦、煤氣凈化、化工產品回收、化工產品提煉過程中產生的廢水。由于受原煤性質、產品回收、生產工藝等因素的影響，廢水成分極其復雜。焦化廢水中的關鍵有機物為酚類化合物，其含水量超過有機物總產量的一半左右，其余有機物為含硫、含氧、含氮的雜環(huán)有機物和多環(huán)脂環(huán)族有機物等。焦化廢水消耗量大、成分復雜、難去除，不易回收利用或達不到環(huán)保標準。因此，降低焦化廢水中空氣污染物的濃度，提高污水循環(huán)系統(tǒng)的利用率是亟待解決的問題。

一.導言

焦化廢水是煤炭高溫干餾、氣體凈化和化工產品精制過程中產生的一種高濃度有機廢水。其成分相對復雜，既有苯酚、苯、吡啶、吲哚、喹啉等有機污染物，也有* * *、硫化物、氨氮等有毒有害物質，廢水色度高。

清洗前，焦化廢水中COD和氨氮的濃度分別為3000 ~ 5000 mg/L和300 ~ 500 mg/L。因此，焦化廢水是典型的高污染、高毒性、難降解的工業(yè)廢水。

目前國內大部分企業(yè)采用預//K31/]重力除油、浮選除油、污水調質、生物脫氮清洗、混凝后清洗工藝，基本達到排放標準。但是，排放的焦化廢水仍然會對水質產生不利影響。很多公司剛剛開始探索如何將深度清洗后要排放的污水再利用到生產制造中，讓焦化廢水不外排。

此外，焦化廠使用循環(huán)冷卻水后，水中的鈣、鎂、氯、硫酸鹽、溶解固體和懸浮固體的血漿也相應增加?？諝庵械幕覊m、雜物、可溶性氣體、換熱器材料泄漏等污染物都可能進入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，造成焦化廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中設備和管道的腐蝕和結垢，導致?lián)Q熱器傳熱效率降低，水流過的截面積減小，甚至設備管道腐蝕穿孔。

焦化廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的結垢和腐蝕也與微生物繁殖密切相關。并且污垢和微生物粘液會導致污垢下腐蝕，而腐蝕產物會導致污垢。因此，需要對焦化廠循環(huán)水系統(tǒng)進行綜合管理來解決這些問題。

二、焦化廢水深度凈化技術

因為目前的焦化廠廢水處理工藝無法考慮日益嚴格的環(huán)保水平，所以從公司的長遠發(fā)展來看，徹底清理焦化廢水是必要的。目前，焦化廢水深度凈化技術包括混凝土離子交換法、吸附法、細胞生物學法、高級空氣氧化法和分離膜法。

1.混凝沉淀法?；炷恋矸ㄊ窃趶U水中加入一定量的混凝劑，通過物理或化學作用，使廢水中不能沉淀或過濾的污染物聚集成比較大的顆粒，進而達到分離的目的。常見的混凝劑包括PFS、PAC和PAM。目前科研中最重要的是開發(fā)設計新型高效復合助凝劑。如寶鋼焦化廢水使用M180復合絮凝劑和邯鋼JY-202復合絮凝劑后，其凈化效果優(yōu)于PFS等絮凝劑。

2.吸附法。吸附法是利用多孔催化劑載體的吸附作用去除焦化廢水中污染環(huán)境的化學物質。目前用于科研的催化劑載體有活性炭、粉煤灰、褐煤、膨潤土、焦粉、高分子材料、聚合物和吸附樹脂等?；钚蕴恳蚱洫毺氐目捉Y構和吸附性能，廣泛應用于焦化廢水深度處理，如韓國POSCO、臺灣中鋼和寶鋼。同時，各種吸附劑可以組合使用，如濾渣-樹脂吸附、沸石-活性炭復合吸附等。

3.生化方法。目前，深度凈化焦化廢水的關鍵細胞生物學方法是曝氣生物濾池(BAF)和膜生物反應器(MBR)。BAF是一種新型的微生物* * *，對去除空氣中的有機化學污染物、氮、磷等有很好的實用效果。集生物氧化和浮液收集于一體，具有節(jié)省事件沉砂池、基建投資少、出水水質好、運行動力和能耗低、運行經濟等優(yōu)點。

膜生物反應器是膜技術和生物技術相結合的一種先進的廢水處理方法。利用關鍵生物技術去除水中可生物降解的有機污染物，再利用膜技術過濾懸浮物和水溶性聚合物，降低水的濁度。膜生物反應器具有清洗效率高、占地面積小、自動化程度高等優(yōu)點。是一項很有前途的污水處理和中水回用技術。

4.高級氧化法。高級氧化法是通過不同的方式產生高反應活性的羥基自由基，然后水中的有機污染物被其強氧化降解，生成小分子物質，甚至直接轉化為CO2和水。高級空氣氧化法能合理去除水中難溶性有機化學空氣污染物，具有去除效率高、無污染的優(yōu)點。在焦化廢水深度凈化行業(yè)中，科學研究和應用的高級空氣氧化法有芬頓空氣氧化實驗試劑法、活性氧空氣氧化法、光電催化空氣氧化法、光催化氧化法和超聲波空氣氧化法等。

5.膜分離法。膜分離是一種極具潛力和實用性的廢水處理技術。其原理是選擇性透過作為分離介質的膜，通過施加濃度差、壓差、電位差等驅動力，使廢水中的組分選擇性透過膜。膜的兩側，從而達到分離純化的目的。用于廢水處理的膜分離設備具有能耗低、效率高、處理簡單的特點工藝。目前使用的膜分離設備關鍵有微濾、超濾膜、納濾和ro反滲透[9]。近年來，在焦化廢水深度凈化行業(yè)中，超濾膜-ro反滲透的雙* *焦化廠廢水處理工藝得到了廣泛的科學研究和應用。焦化廢水經超濾膜-ro反滲透清洗后的出水達到工業(yè)生產循環(huán)系統(tǒng)冷卻循環(huán)水的飲用水標準，可回用于網環(huán)補水、加熱爐軟化水補水，甚至部分替代新水。

三、焦化廢水深度凈化技術的研究內容

隨著全球環(huán)保水平的日益嚴格，焦化廢水的先進凈化技術將應用于焦化廢水凈化行業(yè)，其重點研究內容集中在:

(1)吸附法和混凝沉淀法是目前廣泛應用的焦化廢水深度凈化技術。今后的研究內容是開發(fā)高效、高選擇性、無二次污染的混凝劑和吸附劑，進一步降低清洗成本，提高清洗效果。

(2)MBR法和膜分離法具有清洗效率高、占地面積小等優(yōu)點，近年來已在國內外焦化廢水深度清洗中得到應用，將是未來焦化廢水深度清洗領域的關鍵技術。膜生物反應器和膜分離方法的關鍵研究內容是開發(fā)高效、低成本的過濾膜。

(3)高級氧化法清洗效率高，氧化速度快，無二次污染。雖然大多數高級氧化技術仍處于實驗室研究階段，但存在清洗成本高或無法工業(yè)化的問題。但在焦化廢水深度凈化領域仍有廣闊的應用前景。今后，高級空氣氧化法最重要的科學研究是積極推進高級空氣氧化法的現代化實施，低成本、高效率的還原劑和催化活性好、可靠性強、效率高的金屬催化劑。

(4)開發(fā)各種焦化廢水深度凈化技術的組合工藝也是焦化廢水深度凈化領域的研究內容。雖然焦化廢水深度凈化有很多特殊性，但分散式方法的預期效果并不符合規(guī)定，而且每種方法都有直接成本高的困難。在實際應用中，可以結合一些技術取長補短。

目前，對焦化廢水深度凈化的技術科研很多，但在實踐中，由于工程投資和運行費用增加、技術現代化不成熟等問題，并沒有得到很好的利用。因此，不僅要深化科學研究，開發(fā)設計易于清理和使用、工程投資和運行費用低、無污染、便于實際操作和管理的新技術方法，而且要結合目前有機化學的方法，取長補短，尋找更好的組成和處理工藝，改進處理工藝，使之更快地現代化，將是焦化廢水深度凈化的發(fā)展前景。目前對焦化廢水深度凈化技術的科研很多，現代應用系統(tǒng)的進程也在慢慢推進。對于鋼鐵企業(yè)來說，將焦化廢水深度凈化并逐步回用于濕法熄焦、原料噴灑、燒結配料、高爐沖渣、轉爐燜渣和循環(huán)水補充，最終實現零排放，是其可持續(xù)發(fā)展的必然措施。

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