1. 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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2. 化工廢水的處理方法
萊特.萊德 光化學氧化法由於反應條件溫和、氧化能力強光化學氧化法近年來迅速發展，但由於反應條件的限制，光化學法處理有機物時會產生多種芳香族有機中間體，致使有機物降解不夠徹底，這成為了光化學氧化需要克服的問題。光化學氧化法包括光激發氧化法(如03/UV)和光催化氧化法(如Ti02/UV)。光激發氧化法主要以03、H202、02和空氣作為氧化劑，在光輻射作用下產生·OH;
光催化氧化法則是在反應溶液中加入一定量的半導體催化劑，使其在紫外光的照射下產 生·OH，兩者都是通過·OH的強氧化作用對有機污染物進行處理。
催化濕式氧化法催化濕式氧化法(CWAO)是指在高溫(123℃～320℃)、高壓(0.5～10MPa)和催化劑(氧化物、貴金屬等)存在的條件下，將污水中的有機污染物和NH3-N氧化分解成C02、N2和H20等無害物質的方法。
聲化學氧化聲化學氧化中主要是超聲波的利用。超聲波法用於垃圾滲濾液的處理主要有兩個方面：一是利用頻率在15kHz～1MHz的聲波，在微小的區域內瞬間高溫高壓下產生的氧化劑(如·OH)去除難降解有機物。另外一種是超聲波吹脫，主要用於廢水中高濃度的難降解有機物的處理。
臭氧氧化法臭氧氧化法主要通過直接反應和間接反應兩種途徑得以實現。其中直接反應是指臭氧與有機物直接發生反應，這種方式具有較強的選擇性，一般是進攻具有雙鍵的有機物，通常對不飽和脂肪烴和芳香烴類化合物較有效;間接反應是指臭氧分解產生·OH，通過·OH與有機物進行氧化反應，這種方式不具有選擇性。臭氧氧化法雖然具有較強的脫色和去除有機污染物的能力，但該方法的運行費用較高，對有機物的氧化具有選擇性，在低劑量和短時間內不能完全礦化污染物，且分解生成的中間產物會阻止臭氧的氧化進程。可見臭氧氧化法用於垃圾滲濾液的處理仍存在很大的局限性。
電化學氧化法電化學氧化法是指通過電極反應氧化去除污水中污染物的過程，該法也可分為直接氧化和間接氧化。直接氧化主要依靠水分子在陽極表面上放電產生的·OH的氧化作用，·OH親電進攻吸附在陽極上的有機物而發生氧化反應去除污染物;間接氧化是指通過溶液中C12/C10。的氧化作用去除污染物。電化學氧化對垃圾滲濾液中的COD和NH3一N
都有很好的去除效果，缺點是能耗較大。
Fenton氧化法Fenton法是一種深度氧化技術，即利用Fe和H202之間的鏈反應催化生成·OH自由基，而·OH自由基具有強氧化性，能氧化各種有毒和難降解的有機化合物，以達到去除污染物的目的。特別適用於生物難降解或一般化學氧化難以奏效的有機廢水如垃圾滲濾液的氧化處理。Fenton法處理垃圾滲濾液的影響因素主要為pH、H202的投加量和鐵鹽的投加量。
類Fenton法類Fenton法就是利用Fenton法的基本原理，將UV、03和光電效應等引入反應體系，
因此，從廣義上講，可以把除Fenton法外，通過H202產生羥基自由基處理有機物的其他所有技術都稱為類Fenton法。作為對Fenton氧化法的改進，類Fenton法的發展潛力更大。
3. 工業鋼鐵廠廢水處理有哪些方法
1 .混凝沉澱法
傳統焦化廢水的深度處理選用的混凝劑有聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等，盧建杭[1]開發出寶鋼焦化廢水專用混凝劑M180，處理寶鋼生化處理後的污水，出水COD 在40~70mg/L，F-濃度為3.0～6.0mg/L，色度為50～100 倍，總CN-在0.3~0.5mg/L左右，各指標的平均去除率COD 約為70%、F-約為85%、色度約為95%、總CN-約為85%。
2. 吸附法
吸附法是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。蔣文新[2]等採用混凝沉澱、 活性炭吸附以及混凝沉澱+活性炭吸附工藝對焦化廠生化出水進行深度處理，單獨混凝沉澱或活性炭吸附均可以將水樣中COD濃度降到100mg/L以下，達到國家污水一級排放標准和冷卻用水建議標准;對於焦化廠生化出水，煤質炭Ⅰ和果殼炭均表現出良好的吸附效果，並使出水COD<100mg/L，但處理成本較高，當COD從147mg/L降至100mg/L，採用煤質炭Ⅰ的成本為1.2元/m3。
3. 高級氧化技術
(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。Fenton試劑是一種強氧化劑，反應中產生的•OH是一種氧化能力很強的自由基，能氧化廢水中有機物，從而降低廢水的色度和COD值。許海燕等人[3]在生化處理後的焦化廢水中加入Fenton試劑，之後又加入絮凝劑 FeCl3和助凝劑PAM，過濾除去廢渣，處理後水樣中的COD從223.9mg/L降至43.2mg/L。
(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。劉金泉[4]等人分別用O3、H2O2/O3 及UV/O3對焦化生化出水進行深度處理，接觸時間40 min，溶液pH 8.15，反應溫度 25℃，在此條件下廢水COD及UV254的去除率最高可達 47.14%和73.47%，COD可降至67mg/L。臭氧是一種高效干凈的氧化劑，但臭氧發生器耗電量大，運行及投資費用高，在自來水廠做為消毒設施使用較多，但在工業廢水處理中應用較少。
4. 一般的污水處理工藝有哪些
不溶態污染物的分抄離技襲術：
1、重力沉降：沉砂池（平流、豎流、旋流、曝氣）、沉澱池（平流、豎流、輻流、斜流）；
2、混凝澄清；
3、浮力浮上法：隔油、氣浮；
4、其他：阻力截留、離心力分離法、磁力分離法。
污染物的生物化學轉化技術：
1、活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化溝等；
2、生物膜法：生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等；
3、厭氧生物處理法：厭氧消化、水解酸化池、UASB等；
4、自然條件下的生物處理法：穩定塘、生態系統塘、土地處理法。
污染物的化學轉化技術：
1、中和法：酸鹼中和；
2、化學沉澱法：氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱；
3、氧化還原法：葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法；
4、化學物理消毒法：臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉。
溶解態污染物的物理化學分離技術：
1、吸附法；
2、離子交換法；
3、膜分離法：擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾 ；
4、其他分離方法：吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍。
5. 臭氧催化氧化與芬頓在焦化廢水處理方面哪種技術更好
臭氧催化氧化與芬頓在焦化廢水處理方面哪種技術更好
一般都是生化，AO工藝。專預處理氣屬浮（除懸浮物）、微電解或者水解酸化（降低部分COD，增強可生化性）、缺氧（污水內迴流，進行反硝化）、好氧（出去大部分COD、氨氮、揮發酚），然後就是絮凝沉澱了。 當然，焦化廢水是比較難處理的廢水，在生化階段可以適當添加稀釋水或者把好氧設為兩段，中間加上一個臭氧氧化，這樣可能出水效果會好一些。 深度處理用高級氧化（一般是芬頓法），超濾+反滲透，或者是吸附（考慮經濟性，這個得有專門的可再生吸附材料）。 常用的方法就是這些，除非是大設計院，否則一般的環工公司也就是這樣了。