焦化废水深度处理技术研究进展

焦化废水深度处理技术研究进展郭志涛(中蓝连海设计研究院上海201204)摘要：焦化废水成分复杂，舍有大量有毒有害物质，属高浓度难生物降解有机废水。经常规生化系统处理后的焦化废水存在CoD、多环芳烃∞AHS)及苯并(a)芘等不达标的问题。介绍了包括混凝沉淀法、吸附法、高级氧化法及电化学法等焦化废水生化系统出水深度处理技术的研究现状及存在的问题．并对今后的研究方向提出了建议，即深入研究多种深度处理技术的耦合、相关设备模块化静l造及整体控制关键技术．提升焦化废水深度处理技术装备水平。关键词：焦化废水；深度处理；混凝沉淀法；吸附法；高级氧化法：电化学法焦化废水是在煤炼焦、煤气净化、化工产品回收和化工产品精制过程中产生的高浓度难生物降解有机废水，其中含有氰化物、挥发酚、苯并(a)芘、多环芳烃等有毒有害物质。目前，一般采用“物化+生化”联合工艺处理焦化废水，基本可以达到有效去除NH3一N、氰化物及挥发酚的目的。2013年3月实施的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GBl6171—2012)对焦化废水中苯、氰化氢、酚类以及多环芳烃(PAHs)等对人体健康及自然环境危害严重的有毒有害物质进行了严格控制。其中，PAHs在单位产品基准排水量条件下的排放浓度限值为0．05m班，苯并(a)芘为O．03肛g／L。单纯的生物处理工艺很难实现焦化废水达标排放或回用，国内已有及新建焦化废水处理工程都面临着PAHs及苯并(a)芘等难生物降解有机物出水达标的难题。因此，寻求工艺合理、控制先进、规模化生产水平高的深度处理技术及装备是目前焦化废水处理迫切需要解决的问题。1混凝沉淀法焦化废水生化系统出水中悬浮态和胶体态组分对残余c0D的贡献分别占25．9％一46．3％和18．7％—44．4％⋯。混凝沉淀法原理是利用混凝剂在废水中发生化学反应产生的氢氧化物胶体中和焦化废水里物质表面所带的异性电荷，使其絮凝、凝集，最终沉降、分离吲。因此，选择合适的混凝剂对生化系统出水进行深度处理，可以有效降低废水中难生物降解有机物的浓度[3j。郭军等岈∈用混凝沉淀工艺处理焦化废水A／O工艺出水，处理后水质达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GBl3456—1992)一级标准。肖林波等同向生化池出水中投加聚合氯化铝(PAC)，对c0D及色度去除率分别为44．83％和70％。PengLai等旧以Fe2(S04)3为混凝剂，深度处理焦化废水，c0D去除率达到27．5％一31．8％。张哲等【7]采用磁絮凝技术深度处理焦化废水，cOD、NH3一N及浊度去除率分别为62．5％、22．3％及92．2％。}昆凝沉淀法深度处理焦化废水时，设备结构简单，操作管理方便，可以有效去除c0D、多环芳烃(PAHs)及苯并(a)芘等，但无法去除废水中一些溶解性污染物，且产生的沉渣量大，不易脱水。2吸附法或多种污染物，从而降低其在废水中的浓度。用于焦化发水处理的吸附剂主要有改l生粉煤灰、树脂、活性炭、焦粉、沸石及蒙脱石等目。王丽娜等嘲向废水(pH=4)中投加209／L改性兰炭(粒径l～2mm)，室温下吸附30min后，TOC去除率在60％以上。王小文等”吧采用疏水性介孑L分子筛(McM一4l—d嘞作为吸附剂，吸附焦化废水生化系统出水，McM-4l—dry对焦化废水中c0D和T0c的去除率分别达53％和66％；Gc，IⅥs数据表明，焦化废水生化系统出水中残留的长链烷烃、多环芳烃等难降解有机物均得到降低。郭海霞等【11l开发了一种无机一有机复合膨润土用于焦化废水深度处理，改性膨润土在一定的试验条件下对焦化废水生物处理系统出水中NH3一N和c0D的去除率可达75％和47％。粉煤灰是火力发电厂产生的固体废弃物，具有孔隙率高、比表面积大、吸水性强等特点，作为一种吸附剂，可以吸附去除废水中的有机化合物、阳离子、阴离子等，实现以废治废|12】。任宁梅等㈣采用粉煤灰作为吸附剂处理焦化废水生化系统出水，结果表明，随着粉煤灰投加量的增加，c0D去除率从46％增加到87％。硅酸钙是粉煤灰提取高铝粉后的一种工业废弃物，为了探索硅酸钙的吸附性能，韩剑宏等m刑用其对焦化废水生化处理后出水中cOD进行了吸附实验研究，结果表明，pH为4，每100mL废水中硅酸钙投加量为3．159，振荡时间为45min时吸附达到平衡，硅酸钙对焦化废水生化系统出水中c0D的去除率为46．3％。吸附法可有效去除焦化废水中溶解性有机物及色度，具有出水水质好、运行稳定等优点，并且吸附剂可重复使用，但是吸附剂吸附容量小，对进水预处理要求较高，设备运转费用高，操作较麻烦。3高级氧化法Fenton试剂氧化法是利用H：0：、FeS0。在酸性条件下产生具有很强氧化能力的·OH，能有效氧化废水中有机物，可降低废水的cOD和色度¨5】。赵晓亮等¨卅采用Fenton试剂氧化法处理A2／0工艺处理