導(dǎo)語：焦化廢水深度處理技術(shù)解析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：煤制焦炭、煤氣凈化以及焦化產(chǎn)品回收會產(chǎn)生大量的焦化廢水，對水環(huán)境安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。基于此，本文研究了焦化廢水深度處理關(guān)鍵技術(shù)分類，分析了焦化廢水深度處理技術(shù)評價(jià)及工藝，然后選取某一典型案例，介紹深度處理技術(shù)在工程方面的應(yīng)用實(shí)踐，以期將焦化廢水深度處理技術(shù)更好地應(yīng)用在工程實(shí)踐中。

關(guān)鍵詞：焦化廢水；深度處理；關(guān)鍵技術(shù)

焦化廢水含有大量的酚類、聯(lián)苯吲哚和喹啉等有機(jī)污染物和氰、氨氮等有毒物質(zhì)，污染物色度高，屬于難生化降解的高濃度有機(jī)工業(yè)廢水。在實(shí)踐中，按照有害物質(zhì)濃度的分類方法，對焦化廢水的處理可分為三級：一級處理方法主要為溶劑萃取法與蒸汽循環(huán)法脫酚，該處理方法主要用于對高濃度含酚廢水進(jìn)行處理；二級處理方法主要是生化處理法，主要用于對中等濃度的含酚廢水進(jìn)行處理；三級處理方法主要包括活性炭吸附法和臭氧氧化法，該處理方法主要是對經(jīng)過二級處理后的廢水進(jìn)行處理。廢水的三級處理設(shè)備具有投資大、運(yùn)行費(fèi)用高等特點(diǎn)，因此大多數(shù)焦化廠未設(shè)置三級處理。從焦化廠污水排放的處理情況來看，大多數(shù)焦化廠的廢水BOD可以達(dá)到國際廢水二級排放標(biāo)準(zhǔn)，但經(jīng)處理后的污水中氰化物、COD等污染物的含量依然超標(biāo)，不能完全達(dá)到國家要求的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，如何利用更加簡便的工藝、價(jià)格低廉的設(shè)備對焦化廠污水進(jìn)行三級深度處理是當(dāng)下亟待解決的問題。

1焦化廢水深度處理技術(shù)概述

2012年以前，在我國，焦化廢水采用二級處理辦法即可，即先對污水中的油和懸浮物進(jìn)行預(yù)處理，之后利用生化處理法對預(yù)處理后的污水進(jìn)行COD和氨氮處理。2012年，國家頒布的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16171—2012）對焦化廢水中的COD、氨氮、懸浮物、揮發(fā)酚、氰化物等有了更加嚴(yán)格的規(guī)定，而且增加了氮、磷、硫化物等指標(biāo)，該標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定：單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量為0.4m3/t[1]。就目前而言，我國大多數(shù)焦化廠排放出的污水并未符合新標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，存在COD、氮等有害物質(zhì)濃度過高的問題，大多數(shù)焦化廠的工藝不能達(dá)標(biāo)，加劇了焦化廠污水處理的難度。近些年來，為了提升能源利用效率，我國很多焦化廠逐步采用干熄焦技術(shù)，這意味著不再使用傳統(tǒng)的濕法熄焦處理技術(shù)。另外，焦化行業(yè)在生產(chǎn)的過程中需要使用大量的新鮮水作為循環(huán)冷卻水，而新水指標(biāo)的不足也逐漸成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，為解決焦化企業(yè)新水不足、廢水排放難的問題，人們急需研發(fā)出更加穩(wěn)定可靠的廢水深度處理技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對焦化廢水的資源化回收利用。

2焦化廢水深度處理關(guān)鍵技術(shù)分類

焦化廢水深度處理技術(shù)主要是對污水中的有機(jī)物、油、氯化物等有害物質(zhì)進(jìn)行處理。目前，我國常用的焦化廢水深度處理技術(shù)主要有四種，即物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物化學(xué)法。下面將結(jié)合實(shí)踐對工程中常用的焦化廢水深度處理技術(shù)進(jìn)行介紹。2.1物理法。物理法主要是對廢水中的礦物質(zhì)、固體懸浮物以及油類等進(jìn)行處理，常用的主要有過濾法與膜分離法。過濾法是指利用某種介質(zhì)組成的過濾層對焦化廢水進(jìn)行過濾，該方法可以將焦化廢水中的大多數(shù)懸浮物除去，其原理是利用顆粒介質(zhì)的截流、篩分、黏附等作用將水中的懸浮物去除[2]。工程中常用的過濾器主要為壓力式和重力式，其中壓力式過濾器使用范圍更加廣泛，例如，工程中所使用的石英砂過濾器、纖維濾料等均屬于壓力式過濾器。膜分離法是指利用多孔膜的選擇透過性來對焦化廢水進(jìn)行分離與提純，該處理方法的機(jī)理是利用液-液分散體系中兩相與固體膜表面親和力的不同來達(dá)到分離效果。常見的技術(shù)有反滲透、納濾、超濾與微濾。其中，反滲透和納濾這兩種膜分離法主要使。用的膜材料為醋酸纖維素與聚亞酰胺等，主要用于去除廢水中的鹽分。超濾與微濾所使用的膜材料為PVDF、PSF、PVC與PS等，主要用于去除污水中的懸浮物、膠體、微生物等。2.2化學(xué)法化學(xué)法主要用于去除污水中不能使用物理法或生物法來去除的膠體與溶解性物質(zhì)，將廢水中的污染物通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，進(jìn)而確保排放的污水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。常用的化學(xué)法包括絮凝法、化學(xué)氧化法。其中，化學(xué)絮凝法的工作原理是利用加入與膠體粒子不同電性的粒子而發(fā)生凝結(jié)的特性來去除污水中的膠體，在發(fā)生凝結(jié)后，膠體粒子會由于失去穩(wěn)定力而出現(xiàn)電性中和，而不穩(wěn)定的膠體粒子之間會發(fā)生相互碰撞，碰撞作用使得膠體粒子形成為更大的顆粒物，此時(shí)，絮凝劑的加入使得膠體粒子出現(xiàn)離子化，并在粒子表面形成價(jià)鍵，在攪拌的過程中，離子之間會發(fā)生碰撞，當(dāng)各個(gè)粒子逐漸接近時(shí)，粒子間氫鍵以及范德華力使得粒子結(jié)合形成更大的顆粒物，當(dāng)碰撞發(fā)生后粒子開始物化，進(jìn)而發(fā)生凝集時(shí)，較大顆粒的粒子從水中分離，并發(fā)生沉降，最終達(dá)到分離的目的[3]。常見絮凝劑包括無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和復(fù)合型絮凝劑，其中，無機(jī)絮凝劑包括PAC、PAS、PFS等高聚物，有機(jī)高分子絮凝劑主要為PAM及其衍生物。化學(xué)氧化法是將焦化廢水中的無機(jī)物與有機(jī)物通過化學(xué)氧化的方法轉(zhuǎn)化為微毒及無毒物質(zhì)。化學(xué)氧化法根據(jù)氧化劑的種類可分為氧化劑氧化法、臭氧氧化法與濕式催化氧化法。其中，氧化劑氧化法的原理是使用強(qiáng)氧化劑將焦化污水中的有機(jī)物進(jìn)行凈化；臭氧氧化法是利用臭氧在水體中產(chǎn)生的OH•羥基自由基，將污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行凈化；濕式催化氧化法是將污水置于密閉容器內(nèi)，在一定溫度以及壓力下通過人工方式將空氣或氧氣通入容器，并添加催化劑，將污水中的有機(jī)物氧化，達(dá)到凈化水體的目的。2.3物理化學(xué)法。物理化學(xué)法包括吸附法、電化學(xué)法、超聲波空化法等。超聲波空化法是物理化學(xué)法的一種，超聲波的頻率一般為2×104～25×108Hz，在水體中能夠發(fā)生空穴或空化效應(yīng)。因此，當(dāng)超聲波通過廢水時(shí)，污水中的微小油滴和水體會發(fā)生振動現(xiàn)象，大小不同的粒子存在不同振動速度，油滴之間發(fā)生碰撞與融合，小油滴逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇笥偷巍．?dāng)油滴粒徑足夠大時(shí)，油滴不能夠隨超聲波振動，將做無規(guī)則運(yùn)動，最終污水中的中小油滴通過凝集上浮，之后使用奇特設(shè)備進(jìn)行分離即可實(shí)現(xiàn)對污水的凈化。2.4生物化學(xué)法。生物化學(xué)法是指利用微生物具有的生物化學(xué)特性將污水中復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡單物質(zhì)、將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，進(jìn)而將焦化廢水凈化。生物化學(xué)法的機(jī)理是利用微生物特性讓焦化廢水中的一部分有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)被吸收或增殖成為新的微生物，其余部分則被微生物分解為無機(jī)物。生物化學(xué)法可分為好氧生物處理與厭氧生物處理，目前最為常用的生物化學(xué)法有BAF法與MBR法。

3焦化廢水深度處理技術(shù)評價(jià)及工藝

焦化廢水深度處理方式眾多，各方法優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。綜合來看，單一的焦化廢水深度處理方法效果不佳，因此，在工程應(yīng)用中通常將兩三種方法合并使用，進(jìn)而確保凈化后的污水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

4應(yīng)用案例分析

該焦化廢水處理項(xiàng)目的設(shè)計(jì)規(guī)模為：總水量360m3/h、蒸氨廢氣96m3/h、低濃度焦化廢水64m3/h、LNG生產(chǎn)排水40m3/h和循環(huán)排污水160m3/h。產(chǎn)水水質(zhì)要求可直接用于工業(yè)水系統(tǒng)，滿足《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923—2005）要求。4.1預(yù)處理。在焦化廢水進(jìn)入系統(tǒng)前，首先對廢水進(jìn)行預(yù)處理，低濃度焦化廢水進(jìn)行氣浮除油，由于蒸氨廢氣含量較高，因此，深度脫鹽處理時(shí)容易產(chǎn)生氟化鈣沉淀。本焦化廢水深度處理項(xiàng)目使用結(jié)晶除氟反應(yīng)器，在容器內(nèi)加入除氟劑，并劇烈攪拌，消除廢水中的晶體沉淀。4.2生化處理。利用SSND工藝與DBMP工藝，形成兩極生化處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有間歇式運(yùn)行、適應(yīng)焦化廢水水質(zhì)波動大特點(diǎn)，因此可有效地將COD降至低于150mg/L。4.3深度處理。利用Fenton氧化原理的均相催化氧化工藝與錳砂對廢水進(jìn)行過濾，將COD降至50mg/L。4.4脫鹽處理。經(jīng)過上述各級處理后，本系統(tǒng)的脫鹽工藝能夠有效地穩(wěn)定運(yùn)行，其中，產(chǎn)水可直接回用于工業(yè)水系統(tǒng)，濃水進(jìn)入濃縮處理系統(tǒng)。4.5濃縮處理利用濃縮型電滲析對反滲透濃水進(jìn)行再濃縮，進(jìn)而提升凈水回收率，減少濃水產(chǎn)量。系統(tǒng)自2018年6月全線通水后持續(xù)穩(wěn)定工作，回收水質(zhì)滿足設(shè)計(jì)要求，廢水進(jìn)水量逐漸達(dá)到設(shè)計(jì)值。可以看出，該系統(tǒng)月均靜水回收率為92.3%～94.0%，滿足設(shè)計(jì)回收率要求。

5結(jié)論

就目前而言，我國新建的焦化項(xiàng)目按照國家對焦化產(chǎn)業(yè)的要求，逐步采用干熄焦后，焦化廢水深度處理成為行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn).為保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，確保焦化產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，有必要對當(dāng)下常用的焦化廢水深度處理工藝進(jìn)行論述，總結(jié)在工程實(shí)踐應(yīng)用中存在的問題，進(jìn)而促進(jìn)焦化廢水深度處理技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

1吳彥民.環(huán)保原則下的煤化工企業(yè)污水處理[J].石化技術(shù)，2019，26（1）：264.

2蒙新龍.煤化工廢水處理技術(shù)應(yīng)用分析[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（11）：14-15.

3顏芳.科學(xué)處理冶金廢水的思考研究[J].科技風(fēng)，2019，（27）：118.

作者:廖偵君 單位:湖南德邦環(huán)保科技有限公司