焦化废水处理技术研究开发最新进展_黄力群

我国是焦炭生产和消费大国，尤其在近年来焦炭产能得到迅猛发展。2007年焦炭产量33554万吨，占全球焦炭总产量的60%。在炼焦、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的大量焦化废水，不仅成分复杂，组分种类繁多，而且根据煤质、工艺不同，各焦化企业的水质存在很大差别。废水中的污染物若超标排放，将对环境造成严重污染，因此焦化废水的处理日益引起业界同行的广泛关注。1焦化废水主要排放源煤高温裂解和荒煤气冷却产生的剩余氨水，除含氨、氰、硫氰根等无机污染物外，还含有酚、油类、萘、吡啶、喹啉、蒽和其他稠环芳烃化合物，水质复杂[1]；煤气净化过程中煤气终冷器排出的循环污水和粗苯分离槽排水等；煤焦油、精苯及其他工艺过程的排水；化工生产中，跑冒滴漏产生的污水。其中，剩余氨水是焦化厂最重要的酚、氰废水源，由冷凝鼓风工段循环氨水泵排出，其总量可按装炉煤的14%计。2焦化废水处理技术进展2.1活性污泥法2.1.1传统活性污泥法生物絮凝体及污泥与废水中的有机物充分接触，溶解性的有机物被细胞吸收和吸附，并氧化为最终产物（主要是CO2），非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物，然后被代谢和利用。该法最早用于生活污水的处理，经过长期对微生物的驯化和培养，成功用于处理焦化废水[2]。传统的活性污泥法通常作为系统中预处理后的二级处理工艺，酚污染物去除效果好，难降解有机物、氨氮去除效果差，且废水中氰化物、氨氮等浓度高时，会破坏活性污泥中微生物的活动。2.1.2改进的活性污泥法针对普通活性污泥法污泥结构细碎、絮凝性能低、抗冲击能力差、进水污染物浓度变化对曝气池微生物的影响较大等不足，国内科研单位、企业等探讨了许多改进措施，如通过改进曝气方式或强化处理来降低出水COD值，微孔曝气、射流曝气、延时曝气等均可不同程度提高曝气池中溶解氧浓度，提高COD去除率；此外，在曝气池中投加活性炭、生物铁、生长素或其他吸附剂也可提高对COD去除率。膜生物反应器（Membranebioreactor，MBR）是高效的膜分离技术和传统活性污泥法的结合。膜能将活性污泥完全截流在反应器内，使反应器内维持较高的污泥浓度，提高系统反应速率和耐冲击能力[3]。李莜焕等人[3]采用膜生物反应器进行了处理杭钢集团焦化厂气浮装置出水的研究，试验所用膜组件采用PVDF中空纤维微滤膜，孔径0.15μm，膜过滤面积0.2m2，在缺氧-好氧-缺氧工艺上运行，COD去除率平均为83.4%，氨氮去除率平均为96.2%，总氮（TN）去除率为77.5%。焦化废水处理技术研究开发最新进展黄力群（湘潭大学化工学院，湖南湘潭411105）摘要：分析了活性污泥法、吸附法、混凝沉淀法、生物脱氮等焦化废水处理技术的发展历程，介绍了催化湿式氧化法、光催化氧化法、臭氧深度氧化等焦化废水处理新工艺、新技术研发的最新动态。PAC-MBR组合工艺、UBF-BAF组合工艺等的开发及实践应用表明，不同工艺的合理组合是处理焦化废水的发展方向之一。关键词：焦化废水；废水处理；组合工艺；进展中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3700(2008)12-001-06收稿日期：2008-07-17作者简介：黄力群（1957-），男，硕士，高级工程师，主要从事化工清洁生产技术和水污染控制技术研究联系电话：13807333006；E-mail：huanglq-q12@sina.com。第34卷第12期2008年12月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.34No.12Dec.,20081DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2008.12.0012.2吸附法利用多孔吸附剂吸附废水中的溶质，使废水得到净化，适用于废水的深度处理。常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土、粉煤灰等。2.2.1活性炭吸附剂活性炭是废水处理中普遍采用的吸附剂，但活性炭再生难，运行费用较高。上海宝钢集团焦化厂曾从日本引进三级活性炭吸附装置，较好地解决了外排污水COD超标问题，但投资和操作费用偏高[1]。曲晓萍等人[4]用活性炭-微波辐射法处理焦化废水发现，活性炭能吸收微波能量，使得活性炭表面产生一些热点（温度可达1000℃以上），废水中的有机物被吸附到这些热点附近时就有可能被催化氧化而去除。吴高明等人[5]通过对活性炭改性，并借助微波作用，采用载铜活性炭－微波联用工艺进行降解焦化废水COD的研究。水样COD值150～200mg·L-1，pH3～4；载铜活性炭采用浸渍法制备；在硝酸铜浸渍浓度1%，活性炭用量2g，微波辐射时间4min，微波辐射功率700W最佳工艺条件下，COD去除率可达70%以上，比单纯载铜活性炭吸附对COD的去除率高约40%。吴声彪等进行了粉末活性炭和柱状活性炭对焦化废水COD去除率的对比实验，结果表明，粒径