焦化废水处理技术研究

『壹』 焦化废水为什么难处理焦化废水为什么难处理

焦化生产过程中，要排放出含大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质的废水，这些废水主要来自炼焦和煤气净化过程及化工产品的精制过程。
焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物，砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。
虽然焦化废水较难处理，但由于国家对环保工作的重视，现焦化废水处理水平取得了巨大的进步，开发的脱酚、脱氮等处理技术效果显著。

『贰』 焦化废水深度处理研究现状

焦化废水主要是焦化厂在煤气化、液化、炼焦过程中所产生的废水,此种废水中含有大量的有毒、难降解的有机物是一种较难处理的有机废水。目前主要采用以下方法对焦化废水进行处理:首先利用常规方法对废水进行预处理、然后利用生化方法对预处理废水进行二次处理。
但是,经过上述过程处理后的焦化废水外排水中的氰化物、COD及氨氮含量仍然无法达标。针对焦化废水组成复杂、难于处理、经传统方法处理后无法达标排放这种状况,综合了近几年来国内外有关焦化废水处理方面的大量的研究成果,系统地介绍了焦化废水深度处理过程中所应用的物化方法、氧化方法、膜处理三大类方法的优缺点,列举了当前几种焦化废水回用实例及不足,并指出了焦化废水处理技术今后的发展方向。
焦化废水主要是指在煤炼焦、煤气净化、化工产品回收和化工产品精制过程中产生的废水。由于受原煤性质、产品回收、生产工艺等多种因素的影响，导致废水成分异常复杂。焦化废水中所含有机物主要以酚类化合物为主，其含量达到有机物总量的一半以上，剩余有机化合物主要为含硫、氧、氮的杂环有机化合物以及多环芳香族有机化合物等。
焦化废水以其排放量大、成分复杂、处理困难等特点使焦化废水极难再循环利用或者达标排放。因此，降低焦化废水中的污染物浓度，提高废水的循环利用率是亟待解决的问题。
随着人们环保意识的加强和国家对环保问题的重视，中国环境保护部于2012年6月颁布了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)，该标准除对废水中主要污染物给出了更为严格的排放标准，而且在原标准基础上增加了苯、苯并芘、多环芳烃以及总氮等化合物的排放指标，该标准同时也对单位产品的排水量做了更为严格的要求，开发研究新型、高效能、低成本的废水处理技术以及对现有技术进行优化改进提高废水处理效果使其能够达标排放是目前亟待解决的问题。
多年以来，虽然前人已做了大量关于焦化废水处理的基础研究工作，但是由于焦化废水排放量大，水中污染物种类多且有些污染物难于生物降解而使得焦化废水处理至今为止仍未有突破性的研究进展。因此研究并开发一种高效能、低成本、处理效果好的废水处理技术以及对现有技术进行优化改进是今后焦化废水处理研究的重点。
本文对废水深度处理过程中所应用的物化方法、氧化方法、膜处理三大类方法进行了分析对比，并列举了当前几种焦化废水回用实例及不足，同时指出了今后焦化废水处理技术的发展方向。
1 焦化废水深度处理技术
1.1 物理化学法
1.1.1 混凝沉淀法
混凝沉淀法是利用电中和原理对焦化废水进行处理，具体处理过程如下：将混凝剂在一定条件下定量投入到焦化废水中，废水中的带电物质与混凝剂发生电中和形成大颗粒胶团，而后经过进一步的沉淀使焦化废水得以净化处理。
卢建杭、王红斌等开发出了针对上海宝钢集团下属焦化厂焦化废水专用的混凝剂——M180，用于处理上海宝钢焦化厂 A/O 生化池出水，通过实验发现在 pH 值为 6.0～6.5、混凝剂投加量为 300mg/L时，专用混凝剂对焦化废水的 COD、色度、CN等指标有良好的处理效果，并且在实验过程中还发现进水水质的波动对专用混凝剂处理效能的影响很小。
周静和李素芹研制出了一种新型的复合絮凝剂——PFASSB，并将其与 PFS、PAC 和 PFAC 进行对比研究，考察了 PFS、PAC、PFAC 以及新型新型絮凝剂 PFASSB 对焦化废水 COD、浊度等的处理效果。
通过实验结果发现，在相同的条件下新型复合絮凝剂对焦化废水的处理效果明显优于 PAC、PFS和 PFAC，并且新型絮凝剂的用量明显比其他絮凝剂的用量低；当废水 PH 为 8，新型絮凝剂投加量在 10 mg/L 时，经过絮凝处理后的出水 SS<70 mg/L，CODcr<150 mg/L。
郑义、张琢等研究对比了硫酸铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺对焦化厂生化池出水的处理效果，并将其组合搭配，考察了它们联合处理焦化废水的能力。通过实验发现，将聚合硫酸铁与聚丙烯酰胺组合处理焦化废水，处理效果明显优于各混凝剂单独使用时的处理效果；当 pH 为 5，投加量为聚合硫酸铁 40 mg/L、聚丙烯酰胺 6 mg/L 时，组合混凝剂对焦化废水处理效果最佳，此时处理后废水出水色度为 70 倍，COD 为 68 mg/L，去除率分别达到了73.08%、62.22%。
通过以上分析发现，混凝沉淀法对焦化废水色度，COD 等指标的去除效果较好，处理后的焦化废水可实现达标排放。但是，使用混凝沉淀法对焦化废水进行深度处理的过程中会产生大量的固体沉渣，而且这种固体沉淀物较难处理会对环境造成新的污染，并且采用混凝沉淀的方法处理焦化废水需要对沉淀池入水以及出水调节 pH 值，而且混凝剂需要人工投加操作较为复杂，经过处理后的废水只能外排无法实现达标回用。
1.1.2 吸附法
吸附法处理焦化废水主要是利用吸附剂为比表面积较大的多孔类物质，对大分子有机物、油类物质、以及部分固体悬浮物等污染物具有良好的吸附性能，吸附剂在对焦化废水吸附处理后经过沉淀得以分离。
周静、李素芹等采用粉煤灰作为吸附剂，对焦化废水生化出水中的氨氮进行深度处理，通过实验对药剂投加量、pH 值、吸附时间三个主要影响因素进行了考察。实验结果表明：当废水 pH 为 5，粉煤灰投加量为 150 g/L、生石灰投加量为 2.5 g/L，吸附时间为 1 h 时，焦化废水中的氨氮含量由 77.67 mg/L降到了 25 mg/L 以下，氨氮去除率达到 70%以上。
王红梅、郑振晖利用改性膨润土对焦化废水生化出水进行深度处理。通过实验结果发现：当焦化废水 pH 在8.0～10.0，改性膨润土投加量为 1 200～1 500 mg/L 时，焦化废水脱色率达到 65％以上，氰化物、CODcr的去除率也分别达到了31％和26.5％。
孙宝东、马雁林对南京钢铁联合有限公司的两座焦化废水处理站进行技术改进，通过在原处理站基础上增加活性炭过滤装置，并对原有的操作方法进行改进。通过活性炭过滤装置改进后，南京钢铁联合有限公司焦化废水处理站出水由原来的国家二级标准提升到了国家一级排放标准，并且通过改进操作方法使废水处理站的运行成本得以降低，活性炭的使用寿命得以延长。
李茂、韩永忠等采用树脂吸附和 Fenton 氧化的组合工艺处理高浓度的焦化废水。通过实验发现：当吸附树脂与 Fenton 试剂在最佳的工作条件下时，焦化废水中酚类有机化合物去除率几乎可达100%，COD 的去除率达到 74.82%，并且经过树脂吸附和Fenton氧化的组合工艺处理过的高浓度焦化废水可生化性也有很大的提高。
张昌鸣等利用粉煤灰作为吸附剂对山西焦化集团有限公司下属焦化厂的焦化废水生化出水进行深度处理。当粉煤灰用量为 17.47 g/L 时，焦化废水处理效果较好，除氨氮含量偏高外废水中 COD、色度、油、硫化物、氰化物、挥发酚等污染物含量均达到国家排放标准。吸附后的粉煤灰可以烧砖或筑路进行再利用。采用粉煤灰吸附处理焦化废水，体现了以废治废的环保理念。
以活性炭作为吸附剂对焦化废水进行深度处理，废水处理效果较好，处理后的废水可达标排放，但是由于活性炭价格较高再生困难使得废水处理成本较高，目前绝大多数企业以弃之不用。而以粉煤灰作为吸附剂对焦化废水进行深度处理，处理效果较好，吸附后的粉煤灰仍可进行烧砖筑路等再利用对其品质不会产生影响，并且利用粉煤灰作为吸附剂处理焦化废实现了废物再利用符合当前国家绿色化工循环利用的政策。
1.1.3 化学沉淀法
采用化学沉淀的方法不仅使废水中氨氮含量达到了国家的排放标准，同时也间接的提高了废水的可生化性。但是，目前化学沉淀的方法处理焦化废水的研究较少，技术还不成熟无法实现工业化
应用。
1.2 氧化法
1.2.1 Fenton 氧化法
Fenton 试剂通过将焦化废水中难降解大分子有机物氧化分解成小分子有机物，降低了焦化废水的COD 值和色度，同时在一定程度上提高了焦化废水的可生化性，使焦化废水得到较好的处理。
1.2.2 臭氧氧化法
臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性以及极强的氧化活性，臭氧可将焦化废水中的大分子有机物等物质氧化分解。臭氧氧化技术具有氧化能力强、反应速度快、处理效率高、不受温度影响、不产生污泥等特点。
2 结 论
近年来，随着国家对环保问题的的日益重视以及国民环保意识的不断提高，废水的排放标准也变得更为严格。各国学者经过不断的探索研究出了一些新的焦化废水处理技术，如：电化学氧化技术、光催化氧化技术、膜技术等。
这些技术对焦化废水中的污染物处理的较为彻底且不会产生二次污染，但是这些技术投资成本和运行成本较高并且很多仍处于理论研究和实验室研究阶段，较难实现大规模工业化应用。因此在深人研究焦化废水先进处理技术的同时，我们也应该充分发掘现有技术的优点，对现有技术进行优化改良提高其处理效能。
通过以上分析可以发现粉煤灰吸附效果较好且符合国家以废治废的环保节能政策，并且膜技术也已在部分工厂中应用并取得了较好的效果，采用粉煤灰吸附预先对焦化废水进行预处理除去废水中大部分有机物减轻膜过滤的负担提高其使用寿命降低处理成本，将粉煤灰吸附技术与膜技术协同作用处理焦化废水应是今后焦化废水处理回用的研究重点。

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『叁』 焦化废水处理技术的焦化废水处理技术

版次：1
页数：222
字数：305000
印刷时间：2007-5-1
纸张：胶版纸 1.1炼焦生产工艺
1.1.1炼焦工业
1.1.2煤的成焦过程
1.1.3炼焦及方法
1.1.4焦化生产的工艺流程
1.1.5炼焦新技术
1.2化学产品的回收工艺
1.2.1炼焦化学产品的回收与精制
1.2.2粗煤气分离
1.2.3粗苯回收
1.2.4焦油蒸馏
1.2.5煤高温干馏化学产品的生成
1.2.6煤气气化化学产品的加工
1.2.7煤液化化学产品的加工 1.1 焦化废水预处理工艺
微电解技术是处理高浓度有机废水的一种理想工艺，该工艺用于高盐、难降解、高色度废水的处理不但能大幅度地降低cod和色度，还可大大提高废水的可生化性。 该技术是在不通电的情况下,利用微电解设备中填充的微电解填料产生“原电池”效应对废水进行处理。当通水后，在设备内会形成无数的电位差达1.2V 的“原电池”。“原电池”以废水做电解质，通过放电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理，以达到降解有机污染物的目的。在处理过程中产生的新生态[.O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2+ 进一步氧化成Fe3 +，它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的絮凝能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量絮凝水体中分散的微小颗粒、金属粒子及有机大分子.其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理以及絮凝沉淀的共同作用。该工艺具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、处理时间短、操作维护方便、电力消耗低等优点，可广泛应用于工业废水的预处理和深度处理中。
微电解反应
阳极： Fe - 2e →Fe2+ E（Fe / Fe2+）=0.44V
阴极： 2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2)=0.00V
当有氧存在时，阴极反应如下：
O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2)=1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E（O2/OH﹣）=0.41V
技术概述
它由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，属新型投加式无板结微电解填料。作用于电镀废水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定持久，同时可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。本填料是微电解反应持续作用的重要保证，为当前电镀废水的处理带来了新的生机。

『肆』 焦化废水怎么处理

焦化废水是比较难处理的废水,在生化阶段可以适当添加稀释水或者把好氧设为两段,中间加上一个臭氧氧化,这样可能出水效果会好一些。

『伍』 焦化废水处理方法

1 预处理
生物处理前的预处理方法通常是物理和化学方法，如气浮法、吹脱法、混凝沉淀法、折点氯化法等，主要目的是使二级生化处理工艺的进水达到可生化处理的范围。在预处理工艺中，吹脱法主要是用于蒸氨，气浮法用于除油
2 生物处理
强化反硝化/硝化工艺是先进的生物脱氮技术应用到焦化废水治理领域的一种生物处理工艺，使氨氮和COD去除率达到90～96%以上，比较以往的治理工艺，强化反硝化/硝化工艺具有系统适应能力强，运行稳定、操作简单、成本低、去除污染物范围广的特点。
HSB（High Solution Bacteria）是高分解力菌群的英文缩写，是由100多种菌种组成的高效微生物菌群，其中47种经中国台湾经济部标准局的专利认可，专门应用于废水处理。根据不同废水水质，对微生物筛选及驯化，针对性的选择多种微生物组成的菌群并将其种植在废水处理槽中，通过对微生物生长不息、周而复始的新陈代谢过程，分解不同污染物形成相互依赖的生物链和分解链，突破了常规细菌只能将某些污染物分解到某一中间阶段就不能进行下去的限制。其最终产物为CO、H2O、N2等，达到废水无害化的目的。
3 深度处理
当前国内焦化废水处理主要依照的标准是《污水综合排放标准》（GB8978-1996），COD一级标准是100mg/L，氨氮是25mg/L。随着国家水质标准的提高，主流工艺AO及其变形工艺对城市生活污水和工业废水进行的二级生化处理后，出水要达到回用标准可能还有一段距离，尤其是COD的去除率有待进一步提高，需要进行深度处理。在深度处理工艺中，高级氧化凭借其反应时间快、去除污染物彻底、处理后的废水可完全回收利用等优势，专家预计不久会用在各种废水深度处理中，尤其是高浓度工业废水领域。此外，膜处理技术也有其自身的优点，如高效的分离过程、低能耗等，而且随着膜技术日益成熟，相信也会用于废水的深度处理中。

『陆』 焦化废水处理技术的介绍

本书对焦化生产工艺与焦化废水的来源、特征、危害及处理技术、生物处理动力学、污泥的处理与处置等内容进行了详细介绍，并对焦化废水综合治理及回用技术进行了分析和展望，反映了近年来焦化废水处理新工艺及发展方向。

『柒』 焦化废水的处理工艺

扩建工程包括原有系统改造及新建两部分。根据焦化废水处理的成果，结合原有的废水处理工艺，新扩改工程采用A1－A2－O生物膜工艺。
尽量不改变已有废水处理设施的功能和结构，充分利用已有废水处理构筑物的处理能力，对老系统进行改造，在原有的A/O系统基础上增加一个厌氧酸化池，即改为A1－A2－O生化系统。新建一套A1－A2－O生化系统，两套系统各承担一半的处理水量。 （1）从各车间出来的生产废水及生活污水统一进入调节池，调节池的主要作用是均衡废水的水质和水量，保证后续生化处理设施运行的稳定性。由于废水的含磷量极少，故在调节池中加入磷营养盐，提供微生物所需的营养。
（2）调节池出来的废水由两台泵分别提升至新老两套A1－A2－O生化系统，在生化处理系统中，废水的降解过程如下：
a. 焦化废水首先进入厌氧酸化段。在该段，废水中的苯酚、二甲酚以及喹啉、异喹啉、吲哚、吡啶等杂环化合物得到了较大的转化或去除，厌氧酸化段的设置对于复杂有机物的转化与去除是十分有利的。因此，废水经过厌氧酸化段后水质得到了很好的改善，废水的可生化性较原水有所提高，为后续反硝化段提供了较为有效的碳源。
b. 在缺氧段进行的主要是反硝化反应，从酸化段出来的废水进入缺氧段，同时好氧段处理后的出水也部分回流至缺氧段，为缺氧段提供硝态氮。另外，由于焦化废水中所含反硝化碳源不足，需在缺氧池中加入甲醇作为补充碳源。经过缺氧段的处理，硝态氮被转化为氮气，达到脱氮的目的。同时，废水中的大部分有机物得到了去除，使废水以较低的COD进入好氧段，这对于好氧段进行的硝化反应是十分有利的。
c. 废水经过缺氧段的处理后进入好氧段。在好氧段，由于废水中所含氨氮较高而COD较低。因此，在这里进行的主要是硝化反应，在好氧段需投加纯碱溶液提供硝化反应所需的碱度。废水经过好氧段的处理后，氨氮基本可全部转化为硝酸盐氮（硝酸盐氮通过回流至缺氧段，在缺氧段最终转化为氮气后得到有效脱氮），同时，有机物得到进一步的降解，使最终出水COD达标。
（3）废水经生化系统处理出来后，经过混凝沉淀池进行泥水分离，在混凝部分投加聚铁，以增加沉淀部分污泥的沉淀性能，并且进一步降低出水COD。
（4）从二沉池排出的剩余污泥定时排至污泥浓缩池进行浓缩稳定处理，浓缩池上清液回流至调节池再次进行处理，浓缩池污泥排入污泥贮池中，定时由污泥脱水机进行脱水处理。脱水前需加入PAM与污泥进行絮凝反应，提高污泥脱水效率。 （1）控制进水水质水量
根据焦化废水主要来源水质水量的原始统计数据，以及设计方案的规定，进入污水处理系统的废水水质水量必须达到设计要求
（2）废水预处理
为降低后续生化处理负荷，减轻有毒物质的冲击负荷，同时为稳定后续生化处理效果，利于操作管理，废水进入系统以前需进行预处理。
a. 控制进水COD含量 进水COD波动过大，会对系统运行带来很大冲击。因此，根据设计要求应严格控制进水COD在设计要求范围内。
b. 控制进水水温
来自老厂区的终冷废水、蒸氨废水和5#、6#焦炉蒸氨废水因水温很高，需经板式冷凝器及雾化冷却器冷却到38℃以下再排入调节池。
c. 控制进水中油类含量
煤气冷凝废水及各处清浊分流的浊水经重力隔油、气浮除油处理（含油低于30mg/L），使含油量低于影响微生物正常生长的浓度后，再排入调节池。
c. 降低氨氮
部分蒸氨废水先通过固定氨分解装置，将其氨氮浓度由800 mg/L降低到250 mg/L后，排入调节池。
d. 降低灰分

『捌』 焦化废水如何处理

焦化化工废水处理一般需通过预处理、生化处理以及深度处理三个阶段方能实现达标排放。今天，介绍下焦化废水预处理步骤是什么。预处理常用的方法有稀释和气提、混凝沉淀、气浮和高级氧化技术等。预处理系统的任务是除油和水质、水量的调节，为后续处理工艺奠定基础，是生化处理稳定运行的前提。

稀释和气提

焦化废水中含有的高浓度氨氮物质以及微量高毒性的CN-等，对微生物有抑制作用。 因此这些污染物应尽可能在生化处理前降低其浓度。通常采用稀释和气提的方法。气提是利用蒸馏对挥发性物质进行提取的方法，在气提过程中，被处理的挥发性物质由液相传递到气相。气提法在焦化废水的预处理中用于提取其中的氨氮。

气浮法

焦化废水处理方法的气浮是将空气以微小气泡的形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒或油滴粘附，形成水-气-颗粒(油滴)三相混合体系，颗粒粘附于气泡上浮至水面，从水中分离出去形成浮渣。因过多的油类会影响后续生化处理的效果，气浮法在焦化废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用，此外还起到预曝气的作用。

高级氧化技术

由于焦化废水中的有机物复杂多样， 其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数，这些难降解有机物的存在严重影响了后续生化处理的效果，焦化废水处理的高级氧化技术是在废水中产生大量HO·自由基，HO·自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水。

『玖』 焦化废水处理公司如何深度处理废水

焦化废水处理含有大量的有机物和杂质，万川环保需要对其进行处理。
1.一种有机废水的处理方法，其特征是，包括以下步骤：
1)将有机废水排入进料仓，投加PH值调节剂，将PH值调制6-8;
2)将调整过的废水排入梯级反应舱，先投加控粘剂，再投加阻聚剂，进行初步沉淀，净水排入回用水池，滤液排入梯级裂解舱;
3)滤液排入梯级裂解舱后，排入蒸汽，通过蒸汽控制温度在100～210℃，使得甲基磺酸钠与丙烯酸钠和净水分离，回收甲基磺酸钠和丙烯酸钠，净水回收回用水池，滤渣排入残液槽;
4)残液槽中通入CO2，CO2和残渣中的NaOH经过置换反应后，完全置换成Na2CO3，Na2CO3加以回收，所剩残渣压滤排出。
2.根据权利要求1所述的一种有机废水的处理方法，其特征是，步骤1所述的有机废水 COD为 50000～300000mg/L， pH 值为3～12，废水主要成分为丙烯酸钠、甲基磺酸钠、NaOH、Na2CO3和老化树脂。
3.根据权利要求1所述的一种有机废水的处理方法，其特征是，步骤1所述的调节剂，当原水PH值低于6时，调节剂使用工业废碱;当原水PH值高于8时，调节剂使用工业废酸。
4.根据权利要求1所述的一种有机废水的处理方法，其特征是，步骤2所述的梯级反应舱内的滤水和投加的控粘剂的质量比是40000:1。
5.根据权利要求1所述的一种有机废水的处理方法，其特征是，步骤2所述的梯级反应舱内的滤水和投加的阻聚剂的质量比是40000:1。
6.根据权利要求1所述的一种有机废水的处理方法，其特征是，废水过滤时流速为6m3/h。
7.根据权利要求1所述的一种有机废水的处理方法，其特征是，步骤2和步骤3所述的梯级反应舱和梯级裂解舱的温度梯级变化为：100～120℃，120～140℃，140～160℃，160～210℃;压强梯级变化为：0.5MPa，0.8MPa，1MPa，1.2MPa。