焦化廢水物化處理方法綜述

時間：2007-05-22 來源： 作者：

       1 引  言

　　焦化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產品回收過程中產生的高濃度有機廢水。其組成復雜，含有大量的酚類、聯苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機污染物，還含有氰、無機氟離子和氨氮等有毒有害物質，污染物色度高，屬較難生化降解的高濃度有機工業廢水。因此焦化廢水的處理，一直是國內外廢水處理領域的一大難題。

　　目前處理焦化廢水的技術主要有物化法、生化法以及物化-生化法等三大類。其中物化法簡單易行，在焦化廢水的處理中得到廣泛應用。

　　2 焦化廢水物化處理技術

　　2.1 吸附法

　　吸附法處理廢水 ，就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。常用吸附劑有活性炭、磺化煤、礦渣、硅藻土等。這種方法處理成本高 ，吸附劑再生困難 ，不利于處理高濃度的廢水。

　　夏海萍、柯家駿研究了膨潤土粘土礦對焦化廢水中氨氮的吸附作用，研究表明天然膨潤土能夠有效地吸附焦化廢水中的氨氮；顆粒膨潤土的吸附效果優于粉狀膨潤土。

　　吳聲彪、肖波、史曉燕等研究比較了粉末活性炭和柱狀活性炭對焦化廢水COD的去除效率，結果表明，粉末活性炭對COD的去除率可高達98.5%；同時，粉末活性炭的顆粒有一個最佳尺寸范圍，粒徑為0.09mm的粉末活性炭對焦化廢水COD的去除率最高。

　　粉煤灰處理廢水是近幾年粉煤灰綜合利用研究的熱點之一。粉煤灰主要成分是二氧化硅和硅酸鹽。用粉煤灰作為吸附劑深度處理焦化廢水時，脫色效果好，對COD、揮發酚、油等的去除效果好，費用低。

　　劉心中，姚德，董鳳芝，楊新春對粉煤灰處理廢水的機理得到了初步認識，其作用基本上以吸附為主，包括物理吸附和化學吸附，吸附規律符合Freundlich吸附等溫式。

　　張昌鳴、李愛英等在實驗室條件下，進行了用粉煤灰作吸附劑凈化處理焦化生化出水廢水的研究，指出，當粉煤灰添加量為1.5g/100mL和浸漬時間為20～25min的條件下，處理后的廢水除氨氮外，其他各項指標均可達到外排標準。

　　2. 2 化學沉淀法

　　劉小瀾，王繼徽，黃穩水等采用化學沉淀劑MgCl₂·6H₂O和Na₂HPO₄·12H₂O(或MgHPO₄·3H₂O) 對焦化剩余氨水進行預處理，取得了較好的效果，廢水中氨氮的去除率高達99%以上。沉淀劑與焦化廢水中的ＮＨ₄⁺反應，生成磷酸銨鎂沉淀。在PH為8.5～9.5的條件下，投加的藥劑Mg²⁺∶NH₄⁺∶PO₄^3- (摩爾比)為1 4∶1∶0.8時，廢水氨氮的去除率達99%以上，出水氨氮的質量濃度由2000mg/Ｌ降至15mg/Ｌ。達到國家排放標準。

　　2. 3 混凝沉淀法

　　混凝法是向廢水中加入混凝劑并使之水解產生水合配離子及氫氧化物膠體，中和廢水中某些物質表面所帶的電荷 ，使這些帶電物質發生凝集。混凝法的關鍵在于混凝劑 ，目前國內焦化廠家一般采用聚合硫酸鐵（PFS），助凝劑為聚丙烯酰胺（PDM）。趙玲，吳梅研究了混凝澄清法在焦化廢水處理中的應用，生產實踐證明，采用混凝澄清法對焦化生化后廢水進行深度處理，聚合硫酸鐵（PFS）的投加量在20~30mg/L，聚丙烯酰胺的投加量在0.25~0.13 mg/L，能夠去除45%的COD、37%的氰化物，達到較好效果。

　　上海焦化總廠選用厭氧-好氧生物脫氮結合聚鐵絮凝機械加速澄清法對焦化廢水進行綜合治理，使出水中COD<158mg/Ｌ ， NH₃-N<15ｇ/Ｌ。盧建杭等人開發了一種專用混凝劑M180，該藥劑可有效去除焦化廢水中的CODcr、色度、Ｆ和總ＣＮ^--等污染物，使廢水出水指標達到國家排放標準。

　　近年來，新型復合混凝劑在焦化廢水的處理中的應用得到廣泛的研究。郭金華、田作林、馮天偉等用硫鐵礦燒渣經過酸浸、聚合等工序而制備成的一種化學性質穩定、易溶于水的堿式氯化硫酸鐵的聚合物，同時含有一定量的鋁、鈣、鎂、鋅等高價離子，介紹了新型復合混凝劑的混凝機理及處理焦化廢水工藝，通過實驗室小試及工業擴大實驗，確定了藥劑的最佳投入量及最佳ＰＨ值，以達到最佳的凈水效果。

　　2.4 Fenton試劑法

　　Fenton試劑是由H₂O₂和Fe²⁺混合得到的一種強氧化劑，由于其能產生氧化能力很強的·OH自由基，在處理難生物降解或一般化學氧化難以奏效的有機廢水時，具有反應迅速，溫度和壓力等反應條件緩和且無二次污染等優點。因此，近30年來越來越受到國內外環保工作者的廣泛重視。

　　劉紅，周志輝采用Fenton試劑氧化聯合聚硅硫酸鋁混凝沉降的方法，對氣浮一隔油后的焦化廢水進行了試驗研究，獲得了良好的效果，為該工藝實際處理焦化廢水提供了科學依據。試驗證明，在最佳處理條件下，廢水的COD值可由1173.0mg/L降至38.2mg/Ｌ，符合國家一級排放標準，COD去除率達到96.7%。

　　3 結  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，只有不斷提高現有處理技術的處理能力、增強新技術的經濟技術可行性，將各種方法有機地結合起來，取長補短才能找到治理焦化廢水的最佳方法。其中化學氧化法具有去除率高，占地面積小、無二次污染的特點 ，是焦化廢水處理的發展趨勢。吸附法和混凝法是焦化廢水深度處理的可靠方法 ，應著力進行新型吸附劑和混凝劑的開發。