⑴ 焦化廢水的來源
分類: 教育/科學 >> 科學技術 >> 工程技術科學
問題描述:
焦化廢水是如何產生的???
解析:
焦化廢水是由原煤的高溫干餾、煤氣凈化和化工產品精製過程中產生的。廢水成分復雜，其水質隨原煤組成和煉焦工藝而變化。核磁共振色譜圖中顯示：焦化廢水中含有數十種無機和有機化合物。其中無機化合物主要是大量氨鹽、硫氰化物、硫化物、氰化物等，有機化合物除酚類外，還有單環及多環的芳香族化合物、含氮、硫、氧的雜環化合物等。總之，焦化廢水污染嚴重，是工業廢水排放中一個突出的環境問題。
《污水綜合排放標准》（GB8978－96）對焦化廢水新改擴建項目要求：NH 3 -N≤15mg/L，COD≤100mg/L。過去，國內外去除焦化廢水中的NH 3 -N和COD主要採用生化法，其中以普通活性污泥法為主，該方法可有效去除焦化廢水中酚、氰類物質，但對於難降解有機物和NH 3 -N去除效果較差，難以達標排放。難降解有機物的處理已引起國內外有關學者的高度重視，許多學者對難降解有機物進行了大量研究，同時改進了焦化廢水中NH 3 -N脫除工藝，提出了許多切實可行的處理設施和技術，使出水COD和NH 3 -N濃度大大降低。本文將介紹幾種先進有效的焦化廢水的處理技術。
1 焦化廢水的預處理技術
去除焦化廢水中的有機物主要採用生物處理法，但其中部分有機物不易生物降解，需要採用適當的預處理技術。常用的預處理方法是厭氧酸化法。
厭氧酸化法是一種介於厭氧和好氧之間的工藝，其作用機理是通過厭氧微生物水解和酸化作用使難降解有機物的化學結構發生變化，生成易降解物質。厭氧微生物對於雜環化合物和多環芳烴中環的裂解，具有不同於好氧微生物的代謝過程，其裂解為還原性裂解和非還原性裂解。厭氧微生物體內具有易於誘導、較為多樣化的健全開環酶體系，使雜環化合物和多環芳烴易於開環裂解。焦化廢水中存在較多的易降解有機物，可以作為厭氧酸化預處理中微生物生長代謝的初級能源和碳源，滿足了厭氧微生物降解難降解有機物的共基質營養條件。焦化廢水經厭氧酸化預處理後，可以提高難降解有機物的好氧生物降解性能，為後續的好氧生物處理創造良好條件 [1] 。趙建夫等 [2] 將水解一酸化作為焦化廢水預處理工藝，廢水經6h水解一酸化，12h好氧生化處理，COD去除率達91％，比傳統的生化處理法提高了近40％ [3] 。
2 焦化廢水的二級處理技術
焦化廢水經預處理後，廢水的可生化性得到了提高，但其中難降解有機物不能徹底分解為CO2和H2O，必須進行二級處理。焦化廢水的二級處理方法很多，有生物化學法、物理法、化學法以及物理化學法等。目前，效果較好的二級處理技術主要有以下幾種。
2.1 催化濕式氧化技術
催化濕式氧化技術是80年代國際上發展起來的一種治理高濃度有機廢水的新技術，是在一定溫度、壓力下，在催化劑作用下，經空氣氧化使污水中的有機物、氨分別氧化分解成CO2、H2O及N2等無害物質，達到凈化目的。其特點是凈化效率高，流程簡單，佔地面積少。杜鴻章等研製出適合處理焦化廠蒸氨、脫酚前濃焦化污水的濕式氧化催化劑，該催化劑活性高，耐酸、鹼腐蝕，穩定性高，適用於工業應用，對CODcr及NH 3 -N的去除率分別為99.5％及99.9％；而且，經催化濕式氧化法治理焦化廢水小試結果估算，治理費用與生化法相近，但處理後的水質遠優於生化法。從技術、經濟指標、環境效益分析採用催化濕式氧化法治理焦化廢水經濟可行 [4] 。
2.2 生物強化技術
生物強化技術是指在生物處理體系中投加具有特定功能的微生物來改善原有處理體系的處理效果。投加的微生物可以來源於原有的處理體系，經過馴化、富集、篩選、培養達到一定數量後投加，也可以是原來不存在的外源微生物。實際應用中這兩種方法都有採用，主要取決於原有處理體系中的微生物組成及所處的環境 [5] 。這一技術可以充分發揮微生物的潛力，改善難降解有機物生物處理效果 [6-7] 。Selvaratnam等 [8] 通過在活性污泥中投加苯酚降解菌Psendomonas Pvotida ATCC11172，提高了苯酚的去除率，系統在40d內一直保持在95％－100％的苯酚去除率，而沒有進行生物強化的對照組中苯酚去除率開始很高，但很快降到40％左右。
2.3 紛頓試劑技術
紛頓試劑對有機分子的破壞是非常有效的，其實質是二價鐵離子和過氧化氫之間的鏈反應催化生成·OH自由基，三價鐵離子催化劑（稱紛頓類試劑）也能激發這個反應，這兩個反應生成的·OH自由基能有效地氧化各種有毒的和難處理的有機化合物；或者採用紫外燈作為輻射能源放射紫外線進入廢水，當過氧化氫被紫外光激活後，反應產物是一個高反應性的·OH自由基，這個·OH基團迅速引發氧化鏈反應，最終有機化合物被分解為CO2和H2O。K.Banerjeek等經實驗證明：採用過氧化氫添加鐵鹽和同時採用紫外光、過氧化氫和催化劑的兩個處理過程都能有效地減少焦化廢水中COD濃度 [9] 。
2.4 固定化細胞技術
固定化細胞（簡稱IMC）技術是通過採用化學或物理的手段將游離細胞或酶定位於限定的空間區域內，使其保持活性並可反復利用的方法。制備固定化細胞可採用吸附法、共價結合法、交聯法、包埋法等。固定化細胞技術充分發揮了高效菌種或遺傳工程菌在降解有機物治理中的降解潛力，該技術特點是細胞密度高，反應迅速，微生物流失少，產物分離容易，反應過程式控制制較容易，污泥產生量少，可去除氮和高濃度有機物或某些難降解物質 [10] 。
Amanda等 [11] 以PVA－H3BO3包埋法固定化假單孢菌Psendomonas，在流化反應器中連續運行2周，進水酚濃度從250mg/L逐漸提高到1300mg/L，出水酚濃度均為0。
2.5 三相氣提升循環流化床
蔡建安 [12] 經實驗研究證明：用三相氣提升內循環流化床反應器（AZLR）處理焦化廢水比活性污泥法效果好，其處理負荷高，COD進水負荷為13kg/(d·m 3 )，COD去除的容積負荷可達7kg/(d·m 3 )。它對酚、氰等污染物的耐受力強，去除效果好，並具有較低的曝氣能耗，其COD去除率為54.4％～76％，酚的去除率為95％～99.2％，氰去除率為95％～99.2％。
2.6 缺氧－好氧－接觸氧化法
該工藝在缺氧過程溶解氧控制在0.5mg/L以下，兼性脫氮菌利用進水中的COD作為氫供給體，將好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原生成氨氣排入大氣，同時利用厭氧生物處理反應過程中的產酸過程，把一些復雜的大分子稠環化合物分解成低分子有機物。在好氧過程溶解氧在3～6mg/L范圍內，先由好氧池中的碳化菌降解易降解的含碳化合物，再由亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌氧化氨氮；在接觸氧化過程溶解氧控制在2～4mg/L，能夠進一步降解難降解有機物，脫除氨氮、磷，對水質起關鍵作用。山西省臨汾市煤氣化公司採用這一工藝，出水水質由處理前COD3000mg/L、氨氮650mg/L、酚250mg/L，經處理後分別變為140mg/L、230mg/L、0.9mg/L，基本接近《污水綜合排放標准》 [13] 。
3 焦化廢水深度處理技術
焦化廢水二級出水中COD和NH 3 -N常常超標，應進行三級處理。許多學者已研究出了一些三級處理方法，如化學氧化法、折點加氯法、絮凝沉澱輔以加氯法、吸附過濾輔以離子交換法等，但由於經濟和技術的原因，這些方法均處於試驗階段，目前較為經濟可行的三級處理方法主要有以下兩種。
3.1 氧化塘深度處理法
氧化塘深度處理焦化廢水簡單易行，處理效果好，能耗低，易管理，費用低。COD進水濃度在250－400mg/L范圍內，該方法對COD處理效果較為理想。氧化塘對低濃度焦化廢水進行處理的適宜pH值為6－8，最佳pH值為7；適宜溫度范圍為25－35℃，最佳溫度為35℃。如果投加生活污水於焦化廢水中，其COD和NH 3 -N去除率都可得到提高。藻類吸收作用是焦化廢水氧化塘脫除NH 3 -N的主要途徑，硝化反應是焦化廢水NH 3 -N轉化的重要反應。吳紅偉等經試驗證明，採用氧化塘深度處理焦化廢水，COD、NH 3 -N均可達標排放 [14] 。
3.2 粉煤灰吸附法
X光衍射儀測定結果表明：粉煤灰主要成分是SiO 2 、Al 2 SO 5 、NaAlSiO 4 等，將粉煤灰作為吸附劑深度處理焦化廢水，脫色效果好，對CODcr、揮發酚、油等去除效果好，費用低廉。張兆春 [15] 等研究表明腐植酸類物質－長焰煤作為吸附劑對焦化廢水中化學耗氧物質具有較快的吸附速率以及可觀的吸附容量，可以對焦化廢水進行深度處理。山西焦化廠採用生化－粉煤灰深度處理焦化廢水的工藝技術，經處理後，除氨氮偏高外，CODcr、揮發酚、硫化物、氰化物、BOD5等污染物濃度均低於國家規定的允許排放標准，處理後的水60％被回用。
4 結束語
深入研究焦化廢水的先進處理技術，既是當前經濟建設面臨的現實問題，也是將來進行技術攻關的重點，我們應該尋求既高效又經濟的處理技術，改善環境質量，實現水資源的循環利用。
⑵ 工業廢水中焦化廢水生化處理後尾水成分主要是什麼
焦化廢水的特點
焦化廢水主要成分有揮發酚、礦物油、氰化物、苯酚及苯系化合物、氨氮等，屬於污染物濃度高，污染物成分復雜，難於治理的工業廢水之一。其處理的關鍵之處在於：
酚含量高
廢水中酚含高，有的高達2～12g/L。由於酚的可生化性差，需用萃取法或其它物化法進行預處理加以回收利用。當它的含量高時，還是有很大的回收價值。
氨氮含量高
焦化廢水中氨含量高，有時高達2000mg/L。高濃度的氨不僅難以用生化法去除，而且其對生化處理單元有一定的毒害作用，嚴重時可殺死活性污泥，破壞整個生物處理系統。因此，該高含氨氮廢水在進入污水處理站之前，要設蒸氨預處理過程。
經過蒸氨預處理的廢水氨氮濃度在100～300mg/L左右，如果要處理到國家一級排放標准15mg/L以下，氨氮的去除塵器仍為該類污水處理工藝選擇時首先要考慮的問題。
難降解有機物含量高
焦化廢水中含有大量苯系、萘系及雜環類難降解有機物，通常的好氧活性污泥法難以直接處理達標。因此，在好氧法前，需改善其可生化性，提高BOD：COD值。
關鍵工藝的選擇
焦化廢水的處理方法主要分為物化法和生化法。
物化法
物化法由於要消耗大量的化學葯劑，運行成本非常高，所以很少採用。現在普遍採用生化法。
生化法
生化法可分為普通活性污泥法、A/O法、A2/O、SBR法，以及它們的各種變體。其中：
（1）普通活性污泥法在過去採用較普遍，但是由於焦化廢水的可生化性差，難以使COD及氨氮達標。即使延長廢水在好氧池中的停留時間，也不可能使氨氮達到一級標准。
（2）A/O法對氨氮有很好的去除效果，但由於焦化廢水的COD較高，可生化性差，難以使COD達標。
（3）SBR法操作復雜，針對性不強，同時去除COD和氨氮的效果不好。
（4）A2/O法既可以先改善廢水的可生化性，又可以高效地去除氨氮，因此，它非常適合處理焦化廢水，為焦化廢水的首選方案。
⑶ 焦化廢水如何處理
焦化化工廢水處理一般需通過預處理、生化處理以及深度處理三個階段方能實現達標排放。今天，介紹下焦化廢水預處理步驟是什麼。預處理常用的方法有稀釋和氣提、混凝沉澱、氣浮和高級氧化技術等。預處理系統的任務是除油和水質、水量的調節，為後續處理工藝奠定基礎，是生化處理穩定運行的前提。
稀釋和氣提
焦化廢水中含有的高濃度氨氮物質以及微量高毒性的CN-等，對微生物有抑製作用。 因此這些污染物應盡可能在生化處理前降低其濃度。通常採用稀釋和氣提的方法。氣提是利用蒸餾對揮發性物質進行提取的方法，在氣提過程中，被處理的揮發性物質由液相傳遞到氣相。氣提法在焦化廢水的預處理中用於提取其中的氨氮。
氣浮法
焦化廢水處理方法的氣浮是將空氣以微小氣泡的形式通入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的顆粒或油滴粘附，形成水-氣-顆粒(油滴)三相混合體系，顆粒粘附於氣泡上浮至水面，從水中分離出去形成浮渣。因過多的油類會影響後續生化處理的效果，氣浮法在焦化廢水預處理的作用是除去其中的油類並回收再利用，此外還起到預曝氣的作用。
高級氧化技術
由於焦化廢水中的有機物復雜多樣， 其中酚類、多環芳烴、含氮有機物等難降解的有機物佔多數，這些難降解有機物的存在嚴重影響了後續生化處理的效果，焦化廢水處理的高級氧化技術是在廢水中產生大量HO·自由基，HO·自由基能夠無選擇性地將廢水中的有機污染物降解為二氧化碳和水。
⑷ 焦化廢水處理方法
1 預處理
生物處理前的預處理方法通常是物理和化學方法，如氣浮法、吹脫法、混凝沉澱法、折點氯化法等，主要目的是使二級生化處理工藝的進水達到可生化處理的范圍。在預處理工藝中，吹脫法主要是用於蒸氨，氣浮法用於除油
2 生物處理
強化反硝化/硝化工藝是先進的生物脫氮技術應用到焦化廢水治理領域的一種生物處理工藝，使氨氮和COD去除率達到90～96%以上，比較以往的治理工藝，強化反硝化/硝化工藝具有系統適應能力強，運行穩定、操作簡單、成本低、去除污染物范圍廣的特點。
HSB（High Solution Bacteria）是高分解力菌群的英文縮寫，是由100多種菌種組成的高效微生物菌群，其中47種經中國台灣經濟部標准局的專利認可，專門應用於廢水處理。根據不同廢水水質，對微生物篩選及馴化，針對性的選擇多種微生物組成的菌群並將其種植在廢水處理槽中，通過對微生物生長不息、周而復始的新陳代謝過程，分解不同污染物形成相互依賴的生物鏈和分解鏈，突破了常規細菌只能將某些污染物分解到某一中間階段就不能進行下去的限制。其最終產物為CO、H2O、N2等，達到廢水無害化的目的。
3 深度處理
當前國內焦化廢水處理主要依照的標準是《污水綜合排放標准》（GB8978-1996），COD一級標準是100mg/L，氨氮是25mg/L。隨著國家水質標準的提高，主流工藝AO及其變形工藝對城市生活污水和工業廢水進行的二級生化處理後，出水要達到回用標准可能還有一段距離，尤其是COD的去除率有待進一步提高，需要進行深度處理。在深度處理工藝中，高級氧化憑借其反應時間快、去除污染物徹底、處理後的廢水可完全回收利用等優勢，專家預計不久會用在各種廢水深度處理中，尤其是高濃度工業廢水領域。此外，膜處理技術也有其自身的優點，如高效的分離過程、低能耗等，而且隨著膜技術日益成熟，相信也會用於廢水的深度處理中。
⑸ 工業廢水中焦化廢水生化處理後尾水成分主要是什麼
焦化廢水的特點
焦化廢水主要成分有揮發酚、礦物油、氰化物、苯酚及苯系化合物、氨氮等，屬於污染物濃度高，污染物成分復雜，難於治理的工業廢水之一。其處理的關鍵之處在於：
酚含量高
廢水中酚含高，有的高達2～12g/L。由於酚的可生化性差，需用萃取法或其它物化法進行預處理加以回收利用。當它的含量高時，還是有很大的回收價值。
氨氮含量高
焦化廢水中氨含量高，有時高達2000mg/L。高濃度的氨不僅難以用生化法去除，而且其對生化處理單元有一定的毒害作用，嚴重時可殺死活性污泥，破壞整個生物處理系統。因此，該高含氨氮廢水在進入污水處理站之前，要設蒸氨預處理過程。
經過蒸氨預處理的廢水氨氮濃度在100～300mg/L左右，如果要處理到國家一級排放標准15mg/L以下，氨氮的去除塵器仍為該類污水處理工藝選擇時首先要考慮的問題。
難降解有機物含量高
焦化廢水中含有大量苯系、萘系及雜環類難降解有機物，通常的好氧活性污泥法難以直接處理達標。因此，在好氧法前，需改善其可生化性，提高BOD：COD值。
關鍵工藝的選擇
焦化廢水的處理方法主要分為物化法和生化法。
物化法
物化法由於要消耗大量的化學葯劑，運行成本非常高，所以很少採用。現在普遍採用生化法。
生化法
生化法可分為普通活性污泥法、A/O法、A2/O、SBR法，以及它們的各種變體。其中：
（1）普通活性污泥法在過去採用較普遍，但是由於焦化廢水的可生化性差，難以使COD及氨氮達標。即使延長廢水在好氧池中的停留時間，也不可能使氨氮達到一級標准。
（2）A/O法對氨氮有很好的去除效果，但由於焦化廢水的COD較高，可生化性差，難以使COD達標。
（3）SBR法操作復雜，針對性不強，同時去除COD和氨氮的效果不好。
（4）A2/O法既可以先改善廢水的可生化性，又可以高效地去除氨氮，因此，它非常適合處理焦化廢水，為焦化廢水的首選方案。
⑹ 焦化廢水深度處理及回用技術探討
對我國當前焦化廢水深度處理技術的研究應用情況以及回用現狀進行了介紹，分析了焦化廢水回用中存在的問題，並提出了改進方案。
一、前言
焦化廢水是在煤高溫干餾、煤氣凈化和化工產品精製過程中產生的廢水，是一種典型的高濃度、高污染、有毒、難降解的工業有機廢水。我國《焦化行業准入條件》中明確規定：酚氰廢水處理合格後要循環使用，不得外排。本文就多年工作實踐對焦化廢水回用技術提出改進建議及方案。
二、焦化廢水深度處理技術研究及應用現狀
近年來，我國將傳統的水處理技術針對焦化廢水進行了適應性改造及組合，最大殲襪限度地發揮了生化、高級氧化等技術的效能，取得了一定成績。目前， 對焦化廢水的深埋卜度處理技術主要包括：混凝沉澱法、吸附法、高級氧化技術以及反滲透技術。
混凝沉澱法：採用聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等混凝劑對焦化廢水進行處理，可使廢水出水COD 降至40～70mg/L。
吸附法：利用多孔性吸附劑吸附廢水中的一種或幾種溶質，使廢水得到凈化。通常採用的吸附劑有粉煤灰、熄焦粉、活性炭、樹脂等。
高級氧化法：（1）Fenton氧化法――Fenton試劑法是以過氧化氫為氧化劑、以亞鐵鹽為催化劑的均相催化氧化法。（2）臭氧氧化――臭氧是一種強氧化劑，能與廢水中大多數有機物，微生物迅速反應，可除去廢水中的酚、氰等污染物，並降低其COD、BOD值，同時還可起到脫色、除臭、殺菌的作用。但這一做法在工業廢水處理中應用較少。（3）電化學氧化技術――電化學氧化處理技術的基本原理是使污染物在電極上發生直接電化學反應或利用電極表面產生的強氧化性活性物質使污染物發生氧化還原轉變。該方法仍處於探索階段。（4）光催化氧化法――光催化氧化法對水中酚類物質及其他有機物都有較高的去除率，且能耗低，有著很大的發展潛力。目前，這種方法還僅停留在理論研究階段。
反滲透技術：反滲透是一種以壓力為推動力的膜分離過程。用水泵給含鹽水溶液或廢水施加壓力， 以克服自然滲透壓及膜的阻力， 使水透過反滲透膜， 將水中溶解鹽和污染雜質阻止在反滲透膜的另一側。該技術在工業廢水處理中使用亦不廣泛。
三、焦化廢水回用中存在的問題及改進建議
國內焦化廠對焦化廢水的回用進行了很多嘗試，主要回用方式包括濕熄焦、高爐沖渣、煤場抑塵用水、燒結混料用水，也有廠家用反滲透技術將焦化廢水處理後回用作為工業給水。
（一）一級達標廢水的回用
1.二次污染。採用濕法熄焦的焦化廠將生化處理後的廢水用於熄焦處理，由於國內焦化廠生化處理後出水的COD、氨氮含量仍然較高，回用於濕熄焦、高爐沖渣時必然會使廢水中的氨氮及部分有機物散發到空氣中，感官刺激強烈，形成較大的二次污染；一些鋼廠對焦化廢水引入燒結混料工段也做了一些嘗試，污染物在之後的高溫加工工段可以得到部分炭化分解，減少了二次污染。正常情況下，焦化廠的二級生化處理通常可將氨氮濃度控制在10～20mg/L，但COD通常在200～400mg/L，通過投加聚合硫酸鐵、Fenton試劑可將COD控制在100mg/L以下，投加葯劑的主要缺點是使廢水中的無機物增多，對腐蝕控制不利。建議將投葯與吸附法聯合使用，以降低水質的二次污染。
2.設備及管道腐蝕。焦化廢水具有較強的腐蝕性。廢水中的氯離子、氟化物、氨氮以及硫酸根離子濃度較高，對金屬腐蝕性較強。因此，焦化廢水的腐蝕問題必須得到妥善解決。當作為燒結混料添加水時，投加緩蝕阻垢劑並不經濟，因此可以採用混合部分其它循環水系統排污水（含緩蝕阻垢劑）的方式降低其腐蝕性。
（二）工業給水回用
單純生產焦炭的企業沒有聯合型鋼企所具有的消納途徑，因此很多焦化廠不得不採用反滲透技術將焦化廢水進行濃縮，產品水水質較好，可以直接作為工業循環冷卻水的補水，產生的濃水則作為抑塵水或伴煤燃燒。
調研中發現，多數焦化廠的反滲透系統不能正常運轉，究其原因在於預處理系統的不可靠，膜系統運行不穩定，基本都處於停頓狀態，同時濃水的去向也存在很大疑問。
膜廠家針對工業廢水開發了耐污染的反滲透膜，但是在實際工程中為保障膜系統安全，通常還是將進入反滲透系統的廢水COD濃度控制在氏液激20～50mg/L，而以上兩種方案進入反滲透系統的COD均在250mg/L左右，因此，膜系統穩定運行的關鍵是預處理的穩定有效。
絮凝沉澱、Fenton試劑等方法會在廢水中引入大量鐵離子及硫酸根離子，從而加重膜系統污染及結垢，因此不宜大量使用，但完全採用高級氧化的投資及成本太高，因此建議先使用混凝沉澱等方法將廢水COD控制在 100～150mg/L，然後再使用高級氧化技術（臭氧氧化、電化學氧化、濕式催化氧化）以及活性炭吸附的方法對進入膜系統的廢水進行深度處理。
根據前面的介紹，電化學氧化、催化氧化技術的工業化應用較少，基本都停留在試驗研究階段。大型臭氧設備在自來水廠作為消毒技術的應用較多，作為氧化技術在工程上的應用則較少，但是與其它高級氧化技術相比，設備相對成熟，國產化程度也較高，因此工程化的優勢相對較大。
（三）回用為雜用水
大型鋼企通常有雜用水處理及供應系統，因此可以將焦化廢水深度處理到一定程度後與生產、生活回用水混合使用，主要依靠稀釋的方式使焦化廢水的COD、總溶固等指標達到雜用水水質標准，這需要從全廠的水量平衡角度綜合考慮，並對雜用水使用過程中二次污染的情況進行研究及評估。
四、結語
針對焦化廢水深度處理及回用技術的研究較多，但工程應用較少，主要難度在深度處理技術工業化的不成熟以及投資、運行費用較高。因此，一方面應加大高級氧化技術的工業化進度，另一方面，應在鋼廠內尋找消納源，實現焦化廢水的分散式消納，從而大大降低深度處理的規模，這需要水處理技術工作者結合鋼企生產人員自下而上進行系統分析和研究。
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⑺ 焦化廢水深度處理研究現狀
焦化廢水主要是焦化廠在煤氣化、液化、煉焦過程中所產生的廢水,此種廢水中含有大量的有毒、難降解的有機物是一種較難處理的有機廢水。目前主要採用以下方法對焦化廢水進行處理:首先利用常規方法對廢水進行預處理、然後利用生化方法對預處理廢水進行二次處理。
但是,經過上述過程處理後的焦化廢水外排水中的氰化物、COD及氨氮含量仍然無法達標。針對焦化廢水組成復雜、難於處理、經傳統方法處理後無法達標排放這種狀況,綜合了近幾年來國內外有關焦化廢水處理方面的大量的研究成果,系統地介紹了焦化廢水深度處理過程中所應用的物化方法、氧化方法、膜處理三大類方法的優缺點,列舉了當前幾種焦化廢水回用實例及不足,並指出了焦化廢水處理技術今後的發展方向。
焦化廢水主要是指在煤煉焦、煤氣凈化、化工產品回收和化工產品精製過程中產生的廢水。由於受原煤性質、產品回收、生產工藝等多種因素的影響，導致廢水成分異常復雜。焦化廢水中所含有機物主要以酚類化合物為主，其含量達到有機物總量的一半以上，剩餘有機化合物主要為含硫、氧、氮的雜環有機化合物以及多環芳香族有機化合物等。
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。
隨著人們環保意識的加強和國家對環保問題的重視，中國環境保護部於2012年6月頒布了《煉焦化學工業污染物排放標准》(GB16171-2012)，該標准除對廢水中主要污染物給出了更為嚴格的排放標准，而且在原標准基礎上增加了苯、苯並芘、多環芳烴以及總氮等化合物的排放指標，該標准同時也對單位產品的排水量做了更為嚴格的要求，開發研究新型、高效能、低成本的廢水處理技術以及對現有技術進行優化改進提高廢水處理效果使其能夠達標排放是目前亟待解決的問題。
多年以來，雖然前人已做了大量關於焦化廢水處理的基礎研究工作，但是由於焦化廢水排放量大，水中污染物種類多且有些污染物難於生物降解而使得焦化廢水處理至今為止仍未有突破性的研究進展。因此研究並開發一種高效能、低成本、處理效果好的廢水處理技術以及對現有技術進行優化改進是今後焦化廢水處理研究的重點。
本文對廢水深度處理過程中所應用的物化方法、氧化方法、膜處理三大類方法進行了分析對比，並列舉了當前幾種焦化廢水回用實例及不足，同時指出了今後焦化廢水處理技術的發展方向。
1 焦化廢水深度處理技術
1.1 物理化學法
1.1.1 混凝沉澱法
混凝沉澱法是利用電中和原理對焦化廢水進行處理，具體處理過程如下：將混凝劑在一定條件下定量投入到焦化廢水中，廢水中的帶電物質與混凝劑發生電中和形成大顆粒膠團，而後經過進一步的沉澱使焦化廢水得以凈化處理。
盧建杭、王紅斌等開發出了針對上海寶鋼集團下屬焦化廠焦化廢水專用的混凝劑——M180，用於處理上海寶鋼焦化廠 A/O 生化池出水，通過實驗發現在 pH 值為 6.0～6.5、混凝劑投加量為 300mg/L時，專用混凝劑對焦化廢水的 COD、色度、CN等指標有良好的處理效果，並且在實驗過程中還發現進水水質的波動對專用混凝劑處理效能的影響很小。
周靜和李素芹研製出了一種新型的復合絮凝劑——PFASSB，並將其與 PFS、PAC 和 PFAC 進行對比研究，考察了 PFS、PAC、PFAC 以及新型新型絮凝劑 PFASSB 對焦化廢水 COD、濁度等的處理效果。
通過實驗結果發現，在相同的條件下新型復合絮凝劑對焦化廢水的處理效果明顯優於 PAC、PFS和 PFAC，並且新型絮凝劑的用量明顯比其他絮凝劑的用量低；當廢水 PH 為 8，新型絮凝劑投加量在 10 mg/L 時，經過絮凝處理後的出水 SS<70 mg/L，CODcr<150 mg/L。
鄭義、張琢等研究對比了硫酸鋁、聚合硫酸鐵和聚丙烯醯胺對焦化廠生化池出水的處理效果，並將其組合搭配，考察了它們聯合處理焦化廢水的能力。通過實驗發現，將聚合硫酸鐵與聚丙烯醯胺組合處理焦化廢水，處理效果明顯優於各混凝劑單獨使用時的處理效果；當 pH 為 5，投加量為聚合硫酸鐵 40 mg/L、聚丙烯醯胺 6 mg/L 時，組合混凝劑對焦化廢水處理效果最佳，此時處理後廢水出水色度為 70 倍，COD 為 68 mg/L，去除率分別達到了73.08%、62.22%。
通過以上分析發現，混凝沉澱法對焦化廢水色度，COD 等指標的去除效果較好，處理後的焦化廢水可實現達標排放。但是，使用混凝沉澱法對焦化廢水進行深度處理的過程中會產生大量的固體沉渣，而且這種固體沉澱物較難處理會對環境造成新的污染，並且採用混凝沉澱的方法處理焦化廢水需要對沉澱池入水以及出水調節 pH 值，而且混凝劑需要人工投加操作較為復雜，經過處理後的廢水只能外排無法實現達標回用。
1.1.2 吸附法
吸附法處理焦化廢水主要是利用吸附劑為比表面積較大的多孔類物質，對大分子有機物、油類物質、以及部分固體懸浮物等污染物具有良好的吸附性能，吸附劑在對焦化廢水吸附處理後經過沉澱得以分離。
周靜、李素芹等採用粉煤灰作為吸附劑，對焦化廢水生化出水中的氨氮進行深度處理，通過實驗對葯劑投加量、pH 值、吸附時間三個主要影響因素進行了考察。實驗結果表明：當廢水 pH 為 5，粉煤灰投加量為 150 g/L、生石灰投加量為 2.5 g/L，吸附時間為 1 h 時，焦化廢水中的氨氮含量由 77.67 mg/L降到了 25 mg/L 以下，氨氮去除率達到 70%以上。
王紅梅、鄭振暉利用改性膨潤土對焦化廢水生化出水進行深度處理。通過實驗結果發現：當焦化廢水 pH 在8.0～10.0，改性膨潤土投加量為 1 200～1 500 mg/L 時，焦化廢水脫色率達到 65％以上，氰化物、CODcr的去除率也分別達到了31％和26.5％。
孫寶東、馬雁林對南京鋼鐵聯合有限公司的兩座焦化廢水處理站進行技術改進，通過在原處理站基礎上增加活性炭過濾裝置，並對原有的操作方法進行改進。通過活性炭過濾裝置改進後，南京鋼鐵聯合有限公司焦化廢水處理站出水由原來的國家二級標准提升到了國家一級排放標准，並且通過改進操作方法使廢水處理站的運行成本得以降低，活性炭的使用壽命得以延長。
李茂、韓永忠等採用樹脂吸附和 Fenton 氧化的組合工藝處理高濃度的焦化廢水。通過實驗發現：當吸附樹脂與 Fenton 試劑在最佳的工作條件下時，焦化廢水中酚類有機化合物去除率幾乎可達100%，COD 的去除率達到 74.82%，並且經過樹脂吸附和Fenton氧化的組合工藝處理過的高濃度焦化廢水可生化性也有很大的提高。
張昌鳴等利用粉煤灰作為吸附劑對山西焦化集團有限公司下屬焦化廠的焦化廢水生化出水進行深度處理。當粉煤灰用量為 17.47 g/L 時，焦化廢水處理效果較好，除氨氮含量偏高外廢水中 COD、色度、油、硫化物、氰化物、揮發酚等污染物含量均達到國家排放標准。吸附後的粉煤灰可以燒磚或築路進行再利用。採用粉煤灰吸附處理焦化廢水，體現了以廢治廢的環保理念。
以活性炭作為吸附劑對焦化廢水進行深度處理，廢水處理效果較好，處理後的廢水可達標排放，但是由於活性炭價格較高再生困難使得廢水處理成本較高，目前絕大多數企業以棄之不用。而以粉煤灰作為吸附劑對焦化廢水進行深度處理，處理效果較好，吸附後的粉煤灰仍可進行燒磚築路等再利用對其品質不會產生影響，並且利用粉煤灰作為吸附劑處理焦化廢實現了廢物再利用符合當前國家綠色化工循環利用的政策。
1.1.3 化學沉澱法
採用化學沉澱的方法不僅使廢水中氨氮含量達到了國家的排放標准，同時也間接的提高了廢水的可生化性。但是，目前化學沉澱的方法處理焦化廢水的研究較少，技術還不成熟無法實現工業化
應用。
1.2 氧化法
1.2.1 Fenton 氧化法
Fenton 試劑通過將焦化廢水中難降解大分子有機物氧化分解成小分子有機物，降低了焦化廢水的COD 值和色度，同時在一定程度上提高了焦化廢水的可生化性，使焦化廢水得到較好的處理。
1.2.2 臭氧氧化法
臭氧分子中的氧原子具有強烈的親電子或親質子性以及極強的氧化活性，臭氧可將焦化廢水中的大分子有機物等物質氧化分解。臭氧氧化技術具有氧化能力強、反應速度快、處理效率高、不受溫度影響、不產生污泥等特點。
2 結 論
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，廢水的排放標准也變得更為嚴格。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：電化學氧化技術、光催化氧化技術、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並且很多仍處於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。
通過以上分析可以發現粉煤灰吸附效果較好且符合國家以廢治廢的環保節能政策，並且膜技術也已在部分工廠中應用並取得了較好的效果，採用粉煤灰吸附預先對焦化廢水進行預處理除去廢水中大部分有機物減輕膜過濾的負擔提高其使用壽命降低處理成本，將粉煤灰吸附技術與膜技術協同作用處理焦化廢水應是今後焦化廢水處理回用的研究重點。
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⑻ 焦化廢水處理成本現目前大概是多少啊，還請各位有經驗的朋友幫忙分析一下，感謝！
如果算上蒸氨，得七八十塊錢一噸，主要是浪費在蒸汽上面了（濟鋼焦化廠在負壓內蒸氨方面較有研究容，如果能夠實現負壓蒸氨將大幅度降低蒸氨廢水量和蒸汽浪費）。
生化處理一般七、八塊錢左右（不考慮土建和設備的折舊），管理得好也可能略微低一些。葯劑費和電費參半。主要能耗是在風機上，其他的主要是迴流泵和提升泵等泵類設備，通過合理布置高程可以合理避免多級提升，減低這部分費用。葯劑則主要是鹼，其次是聚合氯化鋁和聚丙烯醯胺。有時候生化池也需要補充一些磷酸氫二鈉、葡萄糖之類。通過合理的設計和運行過程的精細管理，我認為焦化廢水的生化處理噸水成本控制在8元以內不成問題。
深度處理我目前也拿不準，我們的項目目前連續運行還不足一個月，未統計出詳細數據。預計初期在6元左右就可處理到回用，3元左右即可做到國家一級排放標准（我們山東省執行的是半島流域污染物綜合排放標准，更嚴格一些）。但是後期費用不可預料，因為涉及膜的壽命，及樹脂填料的使用壽命問題。
⑼ 超濾膜在焦化廢水深度處理中對COD有去除作用嗎
有。焦化廢水在生化二沉池後有機物分子量並不大，所以超濾膜在焦化廢水處理中對COD的去除主要體現在了對膠體和微生物上面。