焦化废水处理存在问题与对策范文

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摘要：我国工业化进程正在快速推进，工业污染整体比较严重，特别是重工业污染已经威胁到人类健康和发展。目前，环境污染已经引起社会各界的广泛重视，人们也越来越关注居住环境。因此，必须优先开发科学有效的工业废水处理方法，保证我国经济实现绿色发展。本文详细分析了焦化废水处理中存在的问题，并提出了几点解决办法，仅供参考。

关键词：焦化废水；工业污染；治理

20世纪80年代，中国炼焦和煤气工业快速发展，焦炭的年产量接近1亿t。焦化厂的建设给城镇居民的生活带来便利，极大地提高了人们的生活质量[1]。但与此同时也带来了一系列环境问题，它们每年排放数以百万计的氨废水，污染了许多河流和湖泊。究其原因是焦化废水处理技术在设备的设计和建造方面仍处于较低水平，而含氨废水的处理技术仍处于发展阶段。所以，大多数工厂仍然采用一般的生化处理技术。该工艺对焦化废水中挥发酚、氰化物等挥发性污染物有一定的去除效果，但对氨氮污染物没有降解作用，排水中氨氮严重超标。这些废水的排放对受纳水体造成了严重污染，造成受纳水体水质下降。由于这个原因，当然需要重建一套废水处理设施的理想解决方案。目前，大多数焦化厂和天然气厂经济效益差，利润微薄甚至亏损。现有的污水处理设施建设时间较短，同时，污水处理项目的占地和投资相对较大，放弃旧的改造，必然造成资金和土地资源的浪费，影响实际生产。因此，笔者认为，为了解决焦化废水的处理问题，最好结合焦化废水排放源和现有的处理技术，找到一种更为实用的方法，达到降低成本、提高工作量的效果。笔者提出了两种较为合适的解决方案：一是根据现有的处理工艺设施，有必要将其转化为普通生化过程中的A/O生物脱氮工艺，二是分流焦化厂不同的废水，建立新的CATA。

1焦化废水处理

1.1废水来源与水质

焦化废水主要有4种：煤干馏和煤气冷却产生的残余氨水；气体萃取后的废水；焦油加工产生的废水；其他生产废水。焦化废水的组分复杂，包括硫氰酸盐和氨氮等高浓度组分，以及其他一些杂环化合物和多环芳烃，如油、联苯等，它们不能生物解吸。

1.2国内焦化废水处理

1.2.1焦化厂废水排放煤高温裂解成焦炭和煤气的过程是生产焦化产品的过程。因此，废水排放的来源包括：高温煤热解和气体冷却后的含氨废水；气体净化中的最终净化和粗苯分离罐中的气体排放；其他产品在生产中的排放。

1.2.2焦化厂废水处理目前，焦化厂的污水处理大多采用一般的废水处理工艺，包括除油罐、调节罐等。虽然常规的废水处理工艺能较好地去除苯酚、氰化物等分子，但重铬酸钾指数不能达到国家相关标准，甚至出现较大偏差。

2焦化废水处理新工艺

2.1生物处理

生物处理是利用微生物对废水中的有机物进行氧化和分解的方法。在焦化废水处理系统中，活性污泥法是焦化废水中应用最广泛的生物处理技术之一，焦化废水处理系统一般采用两级处理，然而采用活性污泥法时，污水中的污染物难以满足相关标准，特别是特殊的污染物。根据微生物的不同形态，其可以分为活性污泥法和生物膜法。近年来，随着经济的发展和焦化污水处理方法的创新，生物处理技术已经成为焦炭废水处理的主要技术，前景广阔。生物处理技术可以将大多数有机材料降解，水质得到很大的提高。活性污泥生物脱氮技术已应用于攀枝花钢铁集团、昆明钢铁集团、首钢集团等焦化厂，取得了良好的脱氮效果。氨氮和COD的去除率可达到95%，处理后的废水达到了钢铁工业水污染物排放标准。宝钢焦化厂原有的生物脱氮工艺已改为一种新技术。该技术的特点是在第一好氧阶段适当控制溶解氧的量。第二好氧阶段，该段氨氮和COD不能完全氧化，污水处理效果优于旧工艺。操作成本明显降低。一般说来，生物法具有废水处理量大、处理范围宽、运行费用较低的优点。改进后的焦化废水处理技术满足了工程应用的要求，使该技术在国内外得到了广泛应用。

2.2化学处理

2.2.1催化湿式氧化催化湿式氧化技术利用空气将废水中的氨氮和有机污染物氧化成高温、高压下的无害物质、氮和二氧化碳。该技术适用于处理农药、染料、橡胶、合成纤维和高生物降解性废水。湿式催化氧化具有应用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能源和有用材料等优点。但是，由于该催化剂成本高、加工成本高、温度高、压力高，催化剂在工艺和设备上应用比较严格，投资成本高。

2.2.2电化学氧化技术电化学水处理技术的基本原理是利用电极表面产生的强氧化活性物质，使污染物在电极上直接电化学反应，使氧化剂和氧化还原物转化为污染物。研究表明，电化学氧化法具有氧化能力强、工艺简单、无二次污染等优点。它是一种很有前途的废水处理技术。结果表明，电极材料、氯化物浓度、电流密度和pH值对电化学反应过程中COD的去除率和电流效率有显著影响。

2.2.3臭氧氧化技术臭氧是一种强氧化剂。它能与废水中的大多数有机物和微生物发生反应，可去除废水中的酚类和氰化物等污染物，降低COD和BOD值，起到脱色、除臭、杀菌的作用。试验结果表明，臭氧对废水色度的去除率可达95%，但COD和特殊化学物质的去除效果较差。它只能作为生物处理、混凝处理、工艺联合处理焦化废水的预处理手段。

2.2.4等离子体处理技术等离子体处理技术具有低能耗、处理量大、高效、应用广泛等特点，在生物降解性方面有很大的提高，是一种新型的环保技术。研究发现，处理后，废水中的酚、氰化物和COD等指标大大降低，可以破坏焦化废水中的有机物，等离子体处理技术发展前景广阔。该技术利用高能纳秒脉冲放电产生的高能电子（5～20eV）、紫外线等综合作用降解有机物，但是等离子体处理技术也有弊端，加工设备成本较高，增加了企业的投资成本，需要进一步改善和创新。

2.2.5烟气处理焦化废水烟气处理焦化废水是一种废物处理方法。其本质是利用余热，将废水通过反应器中的传热物质蒸发。其间，废水中的有机物被烟气中的飞灰或粉尘部分氧化和部分吸收，即去除废水中的酚、氰化物、氨氮和苯等污染物。该专利技术已成功应用于江苏淮钢焦化剩余氨水处理工程中。监测结果表明，焦化厂残氨全部处理完毕，废水达到零排放。排放的大气中氨氮、酚类和氰化物等主要污染物占剩余氨水污染物总量的1.0%～4.7%。烟气处理焦化废水的方法应用效果较好，值得广泛推广，该方法具有投资少、费用低、占地少的特点，在处理废水后，其释放的烟气可以达到国家相关标准，不会污染环境，也可以产生经济效益和社会效益。但是，该方法强调焦化氨的含量要与烟气所需氨的量平衡，使用范围受到限制。

2.3生物-化学组合法

为了克服生物处理去除率低、化学运行成本高的缺点，人们考虑采用生化组合法，即改进传统活性污泥法，如添加吸附剂（活性炭或粉煤灰）、混凝剂（聚合硫酸铁或聚合铝）、硫酸铵，添加有益细菌等，使未分解的有机物被氧化分解。一方面，废水可以满足标准排放。另一方面，减少了化学氧化剂或吸附剂的用量，降低了运行成本和水处理成本。最常用的吸附剂是活性炭，它具有良好的吸附性和稳定性。但是，活性炭吸附操作难度较大，成本较高，还没有被各个企业广泛应用。去除高浓度焦化废水中的酚类化合物时，净化固体沉淀和轻质焦油后，熄灭焦炉，关闭焦炭水，从而减少排放，降低运营成本，但此时污染物的转移值得考虑。

3焦化废水处理中存在的问题

焦化废水是一种难处理的高浓度有机废水，富含含芳香族化合物和杂环化合物，主要来自焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的生产用水以及蒸汽冷凝废水。理化处理方法对氨氮等物质的去除率较低，不能结合使用，只能单一使用，才能保证废水处理效果。该方法具有成本低、方便管理、施工简单等特点，缺点就是施工占地面积大。如果使用其他处理方法，能够将污染物完全分解，达到排放标准，但是其设备要求高、操作复杂、能耗大，不能广泛应用于各个企业。

4焦化废水处理的优化策略

4.1改进传统生化工艺，优化和引进生物脱氮工艺

20世纪，关于焦化废水，最常用的处理方法是生化处理技术。这项技术只能处理简单的废水，很难满足许多指标的要求。此外，与目前的生化处理工艺相比，这一时期设计的公用设施往往较大，许多厂家生产的设备大多闲置，这会导致更大的浪费。在此基础上，人们可以有效地改善普通生化处理工艺，结合生物脱氮工艺，使设备能够以一定的方式使用，从而大大降低设备的闲置率。生物脱氮技术诞生于20世纪70年代的加拿大，在中国得到了广泛的应用，经过多年的实际应用和探索，中国形成了一定的体系，极大地改善了焦化废水中氨氮污染物的处理效果，从而满足氨氮的标准要求。此外，该技术的具体实施，不仅促进了各种设备设施的最大化应用，而且大大节约了生产成本，提高了经济效益和环境效益。

4.2实施污水分流处理技术，合理应用催化湿空气氧化技术

随着炼焦工业的不断进步和发展，炼焦厂废水产生量逐年增加。在此背景下，我国有关部门对新建焦化厂废水处理规模进行了重新设计，许多专家充分运用了废水分流技术和催化湿式氧化技术，以处理氨水。人们可以采用传统的生化处理技术，综合应用其他处理技术，提高处理效果。催化湿空气氧化技术在焦化废水处理中具有良好的效果，它不仅提高了处理效率，而且取得了一定的环境效益，值得推广。

4.3严格控制工艺参数

冬季天气寒冷，人们应该控制好污水井的温度，使其保持在40℃左右，温差不超过5℃，保证整个生化系统的正常运行。当进水温度低于35℃时，应定期清洗蒸发氮换热器，合理控制生化系统各环节的水温。其次，还应控制好氧池中氧气的溶解能力，不宜过低或过高，以保证好氧池中溶解氧在合理范围内，从而促进苯酚、氰化物等有机物的有效溶解，促进生化反应。三是控制好氧池的碱度，初始硝化作用会消耗污水的含盐量，人们需要额外加盐，这样才能保证盐度满足要求，从而降低污水中有害物质的浓度。四是保证预处理混凝剂的高效性，结合实际情况合理选择混凝剂，不断提高沉淀效果。

5结语

焦化废水是焦化生产过程中产生的有机废水，其中富含多种污染物，给环境带来了严重的污染，影响人们的生活质量和身体健康。目前，很多废水处理技术难以满足我国的废水处理要求。因此，我国要开发适合自身的焦化废水处理技术，提升经济效益和环境效益，降低成本，防止二次污染，促进经济和环境实现和谐发展。

参考文献

1方芳，刘京，熊勤.焦化废水处理工艺与零排放等若干环评问题的探讨[J].能源与环境，2011，（1）：63-65.

作者：张永晨 单位：秦皇岛清宸环境检测技术有限公司