焦化廢水處理工藝的研究進展

于成龍（大連市排水處監測站，遼寧大連116033）

焦化廢水處理工藝的研究進展

于成龍（大連市排水處監測站，遼寧大連116033）

焦化廢水是一種典型的難降解有機廢水，本文簡要介紹了焦化廢水治理技術的研究成果和進展，從生化處理和物理化學處理兩個方面論述了處理工藝特點及存在的問題。

焦化廢水；廢水處理；氨氮

焦化廢水所含污染物包括酚類、多環芳香族化合物和含氮、氧、硫的雜環化合物等，是一種典型的含有難降解有機化合物的工業廢水，超標排放會對環境造成嚴重的污染。焦化廢水主要來源于兩個方面，一是來自煉焦爐的煤，二是產生于焦化生產過程中的生產用水、蒸汽等形成的冷凝水，稱為剩余氨水［1］。焦化廢水中的酚、氰化物對人體有害，氨氮的富營養化對水體中的生態環境有危害，特別是含有潛在致癌性的稠環芳烴。鑒于此，國內外普遍重視焦化廢水處理工藝的研究及其治理工作，本文就國內外處理焦化廢水的技術的研究進展做簡單的介紹。

一、生化處理法

1.活性污泥法

活性污泥法是應用最為廣泛的焦化廢水好氧生物處理技術，能夠有效的去除焦化廢水中的酚、氰，但是由于焦化廢水中多環芳烴和雜環化合物結構復雜，活性污泥法對其的處理效果并不理想，出水COD、BOD5和NH3-N難以滿足排放標準的要求。而且活性污泥系統普遍存在污泥結構細碎，絮凝性能低，抗沖擊能力差，操作運行很不穩定等缺點。延長水力停留時間是提高焦化廢水生化處理效果的有效途徑。

2.厭氧-好氧法（A/O）

厭氧-好氧法（A/O）法是是利用自氧型硝化菌在好氧條件下將廢水中的NH3-N先轉化為NO，再轉化為NO，然后異氧型反硝化菌在厭氧的條件下將NO轉化為N2而放入大氣，達到氨氮無害化，使廢水中的難降解有機物也得到有效的去除。負荷和泥齡、溶解氧濃度、水力停留時間、pH值、回流比和碳氮比均是影響A/O法效果的主要因素。Sam等［2］介紹了美國Gary焦化廠焦化廢水自1998年開始采用A/O工藝處理焦化廢水脫除高濃度的氨氮，處理效果能夠達到98%。

3.SBR工藝

SBR工藝是一種間歇運行的廢水處理系統，在用一個反應器內，通過程序控制進水、反應、沉淀、排水和排泥五個工序，從而完成缺氧、厭氧和好氧的生化處理過程，實現對焦化廢水中有機物和氨氮的降解。SBR工藝處理焦化廢水的主要優點是不要空間的分割，時序上就能創造出缺氧和好氧環境，完成缺氧、厭氧和好氧過程，有利于氨氮和有機物的去除。最為重要的是，該工藝的沉淀是一種靜止的沉淀，對于焦化廢水這種污泥沉淀性能較差的廢水，固液分離效果明顯能夠很大程度上提高其處理效果。

4.短程硝化-反硝化工藝

短程硝化-反硝化技術的理論基礎是生物脫氮原理，采用A/ O法處理焦化廢水脫氮的過程中經常會出現亞硝酸鹽累積和反硝化中碳源不足的現象，而對于反硝化菌，無論是亞硝酸鹽還是硝酸鹽均可以作為其最終的受氫體，因此整個生物脫氮過程也可經NH→HNO2→N2這樣的途徑來完成［3］。短程硝化-反硝化是把硝化反應過程控制在NO階段，直接以NO作為最終受氫體進行反硝化。該技術相對于活性污泥法節省耗氧量和碳源，提高反硝化率。短程硝化-反硝化生物脫氮的重點是控制硝化反應停止在亞硝酸鹽階段，也就是抑制硝酸菌的活性，從而獲得穩定高效的NO積累。

二、物理化學法

1.吸附法

活性炭是目前廢水處理中采用較多的吸附劑，主要是用于焦化廢水的深度處理。蔣文新［4］等采用活性炭吸附工藝對焦化廠生化出水進行深度處理，活性炭吸附可以將水樣中COD濃度降到100mg/L以下。在實際生產中沸石也是一種常用的吸附劑，沸石是一種天然的多孔礦物，在水溶液中具有良好的吸附性能和離子交換能力。天然沸石在常溫常壓下經過化學溶液的活化處理，可提高吸附有機物的效果。聚硅酸鹽是一類新型無機高分子復合絮凝劑，同時具有電中和及吸附架橋作用，絮凝效果較好，對焦化廢水有顯著的處理效果。

2.高級氧化法

高級氧化技術通常指在環境溫度和壓力下通過產生高活性的羥基自由基氧化降解有機污染物的處理方法，一般是通過加入氧化劑、催化劑或借助紫外光、超聲波等多種途徑產生。Fenton試劑、半導體光催化氧化法、組合類臭氧法、超聲化學氧化法等在處理焦化廢水領域均有所應用。高級氧化技術對焦化廢水中有毒有害的難降解污染物具有較強的應用優勢，處理效果明顯，且沒有二次污染。

三、結語

焦化廢水中有機物濃度高，成分復雜且含有多種常規難以降解的復雜有機污染物，由于生化處理法處理水量大且沒有二次污染，在未來較長的一段時間內，生化處理法仍將是焦化廢水處理的主要方向。因此，研究能夠提高生化處理效率的新工藝、新技術，以及尋求效果好、成本低、操作簡單且具有實際工程意義的深度處理方法具有積極的工程意義。

［1］國家環境保護局.鋼鐵工業廢水治理.中國環境科學出版社1992.第一版：103-120.

［2］Sam E.Start-up and initial operations of the new coke plant wastewater treatment system at U.S.steel gary work.Steel Technology，2001，6：45-50.

［3］袁林江.彭黨聰.短程硝化-反硝化生物脫氮［J］.中國給水排水.2000.16（2）：19-31.

［4］蔣文新，等.強化活性炭吸附技術深度處理焦化廢水的可行性研究［J］.環境污染與防治，29（4）：265-270.