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摘要：煤制焦炭、煤氣凈化以及焦化產品回收會產生大量的焦化廢水，對水環境安全構成嚴重威脅。基于此，本文研究了焦化廢水深度處理關鍵技術分類，分析了焦化廢水深度處理技術評價及工藝，然后選取某一典型案例，介紹深度處理技術在工程方面的應用實踐，以期將焦化廢水深度處理技術更好地應用在工程實踐中。

關鍵詞：焦化廢水；深度處理；關鍵技術

焦化廢水含有大量的酚類、聯苯吲哚和喹啉等有機污染物和氰、氨氮等有毒物質，污染物色度高，屬于難生化降解的高濃度有機工業廢水。在實踐中，按照有害物質濃度的分類方法，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法脫酚，該處理方法主要用于對高濃度含酚廢水進行處理；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過二級處理后的廢水進行處理。廢水的三級處理設備具有投資大、運行費用高等特點，因此大多數焦化廠未設置三級處理。從焦化廠污水排放的處理情況來看，大多數焦化廠的廢水BOD可以達到國際廢水二級排放標準，但經處理后的污水中氰化物、COD等污染物的含量依然超標，不能完全達到國家要求的污水排放標準。因此，如何利用更加簡便的工藝、價格低廉的設備對焦化廠污水進行三級深度處理是當下亟待解決的問題。

1焦化廢水深度處理技術概述

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行預處理，之后利用生化處理法對預處理后的污水進行COD和氨氮處理。2012年，國家頒布的《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171—2012）對焦化廢水中的COD、氨氮、懸浮物、揮發酚、氰化物等有了更加嚴格的規定，而且增加了氮、磷、硫化物等指標，該標準明確規定：單位產品基準排水量為0.4m3/t[1]。就目前而言，我國大多數焦化廠排放出的污水并未符合新標準中的規定，存在COD、氮等有害物質濃度過高的問題，大多數焦化廠的工藝不能達標，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，這意味著不再使用傳統的濕法熄焦處理技術。另外，焦化行業在生產的過程中需要使用大量的新鮮水作為循環冷卻水，而新水指標的不足也逐漸成為制約企業發展的瓶頸。因此，為解決焦化企業新水不足、廢水排放難的問題，人們急需研發出更加穩定可靠的廢水深度處理技術，進而實現對焦化廢水的資源化回收利用。

2焦化廢水深度處理關鍵技術分類

焦化廢水深度處理技術主要是對污水中的有機物、油、氯化物等有害物質進行處理。目前，我國常用的焦化廢水深度處理技術主要有四種，即物理法、化學法、物理化學法、生物化學法。下面將結合實踐對工程中常用的焦化廢水深度處理技術進行介紹。2.1物理法。物理法主要是對廢水中的礦物質、固體懸浮物以及油類等進行處理，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組成的過濾層對焦化廢水進行過濾，該方法可以將焦化廢水中的大多數懸浮物除去，其原理是利用顆粒介質的截流、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行分離與提純，該處理方法的機理是利用液-液分散體系中兩相與固體膜表面親和力的不同來達到分離效果。常見的技術有反滲透、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化學法化學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，將廢水中的污染物通過化學反應轉化為無害物質，進而確保排放的污水水質達到標準。常用的化學法包括絮凝法、化學氧化法。其中，化學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生凝結的特性來去除污水中的膠體，在發生凝結后，膠體粒子會由于失去穩定力而出現電性中和，而不穩定的膠體粒子之間會發生相互碰撞，碰撞作用使得膠體粒子形成為更大的顆粒物，此時，絮凝劑的加入使得膠體粒子出現離子化，并在粒子表面形成價鍵，在攪拌的過程中，離子之間會發生碰撞，當各個粒子逐漸接近時，粒子間氫鍵以及范德華力使得粒子結合形成更大的顆粒物，當碰撞發生后粒子開始物化，進而發生凝集時，較大顆粒的粒子從水中分離，并發生沉降，最終達到分離的目的[3]。常見絮凝劑包括無機絮凝劑、有機絮凝劑和復合型絮凝劑，其中，無機絮凝劑包括PAC、PAS、PFS等高聚物，有機高分子絮凝劑主要為PAM及其衍生物。化學氧化法是將焦化廢水中的無機物與有機物通過化學氧化的方法轉化為微毒及無毒物質。化學氧化法根據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氧化劑將焦化污水中的有機物進行凈化；臭氧氧化法是利用臭氧在水體中產生的OH•羥基自由基，將污水中的有機污染物進行凈化；濕式催化氧化法是將污水置于密閉容器內，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，將污水中的有機物氧化，達到凈化水體的目的。2.3物理化學法。物理化學法包括吸附法、電化學法、超聲波空化法等。超聲波空化法是物理化學法的一種，超聲波的頻率一般為2×104～25×108Hz，在水體中能夠發生空穴或空化效應。因此，當超聲波通過廢水時，污水中的微小油滴和水體會發生振動現象，大小不同的粒子存在不同振動速度，油滴之間發生碰撞與融合，小油滴逐漸轉變為大油滴。當油滴粒徑足夠大時，油滴不能夠隨超聲波振動，將做無規則運動，最終污水中的中小油滴通過凝集上浮，之后使用奇特設備進行分離即可實現對污水的凈化。2.4生物化學法。生物化學法是指利用微生物具有的生物化學特性將污水中復雜的有機物分解為簡單物質、將有毒物質轉化為無毒物質，進而將焦化廢水凈化。生物化學法的機理是利用微生物特性讓焦化廢水中的一部分有機物作為營養物質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物。生物化學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法有BAF法與MBR法。

3焦化廢水深度處理技術評價及工藝

焦化廢水深度處理方式眾多，各方法優缺點如表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，在工程應用中通常將兩三種方法合并使用，進而確保凈化后的污水水質達到標準要求。

4應用案例分析

該焦化廢水處理項目的設計規模為：總水量360m3/h、蒸氨廢氣96m3/h、低濃度焦化廢水64m3/h、LNG生產排水40m3/h和循環排污水160m3/h。產水水質要求可直接用于工業水系統，滿足《城市污水再生利用工業用水水質》（GB/T19923—2005）要求。4.1預處理。在焦化廢水進入系統前，首先對廢水進行預處理，低濃度焦化廢水進行氣浮除油，由于蒸氨廢氣含量較高，因此，深度脫鹽處理時容易產生氟化鈣沉淀。本焦化廢水深度處理項目使用結晶除氟反應器，在容器內加入除氟劑，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，該系統具有間歇式運行、適應焦化廢水水質波動大特點，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行過濾，將COD降至50mg/L。4.4脫鹽處理。經過上述各級處理后，本系統的脫鹽工藝能夠有效地穩定運行，其中，產水可直接回用于工業水系統，濃水進入濃縮處理系統。4.5濃縮處理利用濃縮型電滲析對反滲透濃水進行再濃縮，進而提升凈水回收率，減少濃水產量。系統自2018年6月全線通水后持續穩定工作，回收水質滿足設計要求，廢水進水量逐漸達到設計值。可以看出，該系統月均靜水回收率為92.3%～94.0%，滿足設計回收率要求。

5結論

就目前而言，我國新建的焦化項目按照國家對焦化產業的要求，逐步采用干熄焦后，焦化廢水深度處理成為行業發展的重點.為保護自然生態環境，確保焦化產業的可持續發展，有必要對當下常用的焦化廢水深度處理工藝進行論述，總結在工程實踐應用中存在的問題，進而促進焦化廢水深度處理技術的發展。

參考文獻

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

2蒙新龍.煤化工廢水處理技術應用分析[J].化工設計通訊，2019，45（11）：14-15.

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

作者:廖偵君 單位:湖南德邦環保科技有限公司