焦化废水深度处理及研究现状分析
焦化废水是一种高浓度、高污染的有机废水。它毒性大，可生化性差，是钢铁工业中一种难以清洗的废水。目前钢铁企业普遍采用的是pre 处理+生化洗涤+混凝沉淀处理工艺，* *用于石炭纪领域湿焦、洒水等对水质要求不高的用户。* *随着环保标准的严格和水资源的短缺，焦化废水深度净化回用于钢铁生产变得越来越迫切。
焦化废水的重点是石炭纪炼焦、煤气净化、化工产品回收、化工产品提炼过程中产生的废水。由于受原煤性质、产品回收、生产工艺等因素的影响，废水成分极其复杂。焦化废水中的关键有机物为酚类化合物，其含水量超过有机物总产量的一半左右，其余有机物为含硫、含氧、含氮的杂环有机物和多环脂环族有机物等。焦化废水消耗量大、成分复杂、难去除，不易回收利用或达不到环保标准。因此，降低焦化废水中空气污染物的浓度，提高污水循环系统的利用率是亟待解决的问题。
一.导言
焦化废水是煤炭高温干馏、气体净化和化工产品精制过程中产生的一种高浓度有机废水。其成分相对复杂，既有苯酚、苯、吡啶、吲哚、喹啉等有机污染物，也有* * *、硫化物、氨氮等有毒有害物质，废水色度高。
清洗前，焦化废水中COD和氨氮的浓度分别为3000 ~ 5000 mg/L和300 ~ 500 mg/L。因此，焦化废水是典型的高污染、高毒性、难降解的工业废水。
目前国内大部分企业采用预//K31/]重力除油、浮选除油、污水调质、生物脱氮清洗、混凝后清洗工艺，基本达到排放标准。但是，排放的焦化废水仍然会对水质产生不利影响。很多公司刚刚开始探索如何将深度清洗后要排放的污水再利用到生产制造中，让焦化废水不外排。
此外，焦化厂使用循环冷却水后，水中的钙、镁、氯、硫酸盐、溶解固体和悬浮固体的血浆也相应增加。空气中的灰尘、杂物、可溶性气体、换热器材料泄漏等污染物都可能进入循环冷却水系统，造成焦化厂循环冷却水系统中设备和管道的腐蚀和结垢，导致换热器传热效率降低，水流过的截面积减小，甚至设备管道腐蚀穿孔。
焦化厂循环冷却水系统的结垢和腐蚀也与微生物繁殖密切相关。并且污垢和微生物粘液会导致污垢下腐蚀，而腐蚀产物会导致污垢。因此，需要对焦化厂循环水系统进行综合管理来解决这些问题。
二、焦化废水深度净化技术
因为目前的焦化厂废水处理工艺无法考虑日益严格的环保水平，所以从公司的长远发展来看，彻底清理焦化废水是必要的。目前，焦化废水深度净化技术包括混凝土离子交换法、吸附法、细胞生物学法、高级空气氧化法和分离膜法。
1.混凝沉淀法。混凝沉淀法是在废水中加入一定量的混凝剂，通过物理或化学作用，使废水中不能沉淀或过滤的污染物聚集成比较大的颗粒，进而达到分离的目的。常见的混凝剂包括PFS、PAC和PAM。目前科研中最重要的是开发设计新型高效复合助凝剂。如宝钢焦化废水使用M180复合絮凝剂和邯钢JY-202复合絮凝剂后，其净化效果优于PFS等絮凝剂。
2.吸附法。吸附法是利用多孔催化剂载体的吸附作用去除焦化废水中污染环境的化学物质。目前用于科研的催化剂载体有活性炭、粉煤灰、褐煤、膨润土、焦粉、高分子材料、聚合物和吸附树脂等。活性炭因其独特的孔结构和吸附性能，广泛应用于焦化废水深度处理，如韩国POSCO、台湾中钢和宝钢。同时，各种吸附剂可以组合使用，如滤渣-树脂吸附、沸石-活性炭复合吸附等。
3.生化方法。目前，深度净化焦化废水的关键细胞生物学方法是曝气生物滤池(BAF)和膜生物反应器(MBR)。BAF是一种新型的微生物* * *，对去除空气中的有机化学污染物、氮、磷等有很好的实用效果。集生物氧化和浮液收集于一体，具有节省事件沉砂池、基建投资少、出水水质好、运行动力和能耗低、运行经济等优点。
膜生物反应器是膜技术和生物技术相结合的一种先进的废水处理方法。利用关键生物技术去除水中可生物降解的有机污染物，再利用膜技术过滤悬浮物和水溶性聚合物，降低水的浊度。膜生物反应器具有清洗效率高、占地面积小、自动化程度高等优点。是一项很有前途的污水处理和中水回用技术。
4.高级氧化法。高级氧化法是通过不同的方式产生高反应活性的羟基自由基，然后水中的有机污染物被其强氧化降解，生成小分子物质，甚至直接转化为CO2和水。高级空气氧化法能合理去除水中难溶性有机化学空气污染物，具有去除效率高、无污染的优点。在焦化废水深度净化行业中，科学研究和应用的高级空气氧化法有芬顿空气氧化实验试剂法、活性氧空气氧化法、光电催化空气氧化法、光催化氧化法和超声波空气氧化法等。
5.膜分离法。膜分离是一种极具潜力和实用性的废水处理技术。其原理是选择性透过作为分离介质的膜，通过施加浓度差、压差、电位差等驱动力，使废水中的组分选择性透过膜。膜的两侧，从而达到分离纯化的目的。用于废水处理的膜分离设备具有能耗低、效率高、处理简单的特点工艺。目前使用的膜分离设备关键有微滤、超滤膜、纳滤和ro反渗透[9]。近年来，在焦化废水深度净化行业中，超滤膜-ro反渗透的双* *焦化厂废水处理工艺得到了广泛的科学研究和应用。焦化废水经超滤膜-ro反渗透清洗后的出水达到工业生产循环系统冷却循环水的饮用水标准，可回用于网环补水、加热炉软化水补水，甚至部分替代新水。
三、焦化废水深度净化技术的研究内容
随着全球环保水平的日益严格，焦化废水的先进净化技术将应用于焦化废水净化行业，其重点研究内容集中在:
(1)吸附法和混凝沉淀法是目前广泛应用的焦化废水深度净化技术。今后的研究内容是开发高效、高选择性、无二次污染的混凝剂和吸附剂，进一步降低清洗成本，提高清洗效果。
(2)MBR法和膜分离法具有清洗效率高、占地面积小等优点，近年来已在国内外焦化废水深度清洗中得到应用，将是未来焦化废水深度清洗领域的关键技术。膜生物反应器和膜分离方法的关键研究内容是开发高效、低成本的过滤膜。
(3)高级氧化法清洗效率高，氧化速度快，无二次污染。虽然大多数高级氧化技术仍处于实验室研究阶段，但存在清洗成本高或无法工业化的问题。但在焦化废水深度净化领域仍有广阔的应用前景。今后，高级空气氧化法最重要的科学研究是积极推进高级空气氧化法的现代化实施，低成本、高效率的还原剂和催化活性好、可靠性强、效率高的金属催化剂。
(4)开发各种焦化废水深度净化技术的组合工艺也是焦化废水深度净化领域的研究内容。虽然焦化废水深度净化有很多特殊性，但分散式方法的预期效果并不符合规定，而且每种方法都有直接成本高的困难。在实际应用中，可以结合一些技术取长补短。
目前，对焦化废水深度净化的技术科研很多，但在实践中，由于工程投资和运行费用增加、技术现代化不成熟等问题，并没有得到很好的利用。因此，不仅要深化科学研究，开发设计易于清理和使用、工程投资和运行费用低、无污染、便于实际操作和管理的新技术方法，而且要结合目前有机化学的方法，取长补短，寻找更好的组成和处理工艺，改进处理工艺，使之更快地现代化，将是焦化废水深度净化的发展前景。目前对焦化废水深度净化技术的科研很多，现代应用系统的进程也在慢慢推进。对于钢铁企业来说，将焦化废水深度净化并逐步回用于湿法熄焦、原料喷洒、烧结配料、高炉冲渣、转炉焖渣和循环水补充，最终实现零排放，是其可持续发展的必然措施。
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