冶金工业焦化废水处理工艺的研究进展.doc

冶金工业焦化废水处理工艺的研究进展 　　[摘 要]近年来，随着环境形势的愈演愈烈以及能源消耗的增大，人们开始广泛关注低碳经济发展模式。在冶金工业中，钢铁工业废水的治理成了重中之重。在我??，钢铁业的规模及发展势头不但已受到世界瞩目，作为高能耗、多排放的行业在全球低碳经济所倡导的节能减排工作中承担着重大的责任。钢铁行业焦化废水的处理，一直是国内外废水处理的难题。由于其生产工艺和生产方式的不同，导致焦化废水不但成分复杂，还含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害及难降解的物质，且污染物色度较高。现阶段，焦化废水造成的污染越来越严重，是工业废水排放中一个突出的环境问题。本文针对冶金工业焦化废水的来源、特点以及处理方法等进行介绍。 　　[关键词]冶金工业；焦化废水；处理技术 　　中图分类号：X784 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0013-01 　　1 焦化废水的产生及特点 　　1.1 焦化废水的产生 　　焦化废水主要来源于炼焦、煤气在高温干馏、净化及副产品回收过程中，产生含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水，是一种难降解的有机废水。焦化废水中通常含有高浓度的酚、氰化物、硫氰化物和氨氮，同时，还存在着不易生物降解的油类、吲哚、喹啉等杂环有机化合物。其主要由以下几个方面构成：一是剩余氨水，是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水；二是煤气净化过程中产生的废水，例如煤气终冷水和粗苯分离水等；三是焦油加工、粗苯等精制过程中产生的焦油分离等废水；四是焦炉烟气脱硫过程中所产生的脱硫废液以及其他场合产生的废水。其中，剩余氨水约占废水总量的二分之一，这也是氨氮的主要来源。 　　1.2 焦化废水水质特征及处理难点 　　核磁共振色谱图中显示：焦化废水中不仅含有有机物，还含有数十种无机物。无机化合物一般以铵盐的形式存在，例如（NH4）2CO3、NH4HCO3、NH4CN等。有机物以酚类化合物为主，占总有机物的85%左右，主要有苯酚、邻甲酚、对甲酚及其同系物。在焦化废水有机物组成中，大部分酚类、苯类化合物在好氧条件下较易生物降解，而吡咯、呋喃、萘、噻吩在厌氧条件下可缓慢生物降解，联苯类、吲哚、喹啉类则难以生物降解。这些难以生物降解的杂环化合物和多环芳香化合物，其性质不但不稳定，而且也难以生物降解，数据显示，其通常都具有致癌和致基因突变的作用，对人类和环境都有很大危害。因此，焦化废水的处理一直是工业废水处理的难点，同时也对有效治理和保护环境有着非常重要的意义。 　　2 冶金工业焦化废水的处理方法 　　2.1 A/O+A/O工艺 　　主要针对煤转油废水进行了实验，通过预处理，A/O+A/O工艺以及加药絮凝脱色对焦化废水进行处理，预处理阶段主要是除油、稀释，将经过处理后的水引入调节池，调节池水质控制条件为ρ（COD）2500mg/L，ρ（NH3-N）120mg/L，硫化物的质量浓度70mg/L，保持水质条件稳定，波动较小，而后将调节池的废水送入A/O装置。首先是缺氧池，将废水中的硝酸盐以及亚硝酸盐转化为氮气排放，再引入好氧池，好氧池能够降解水中的部分COD以及有机物，处理后的水流入二沉池，该部分水ρ（CODcr）下降至200～400mg/L，氨氮的质量浓度根据进水水质可基本降为0～40mg/L。由于水质不能满足排放标准，所以需要进行二级A/O处理，处理后水质ρ（CODcr）达到100～200mg/L，氨氮的质量浓度为0，排入三沉池，而后进入加药絮凝脱色阶段，最终出水色度能达到50倍，ρ（COD）80mg/L，氨氮的质量浓度为0。 　　2.2 电催化氧化法 　　电催化氧化方法是一种深度处理方法，该法通过电解在水中产生大量具有强氧化性的羟基自由基（?OH），（?OH）电极电位极高，能够氧化很多传统方法难处理的有机物，电催化氧化法能够有效降解废水中的有机物，降低出水CODcr和氨氮值。研究人员在其研究中利用涂有SnO2-Sb2O3的Ti板作为阳极，Ti板作为阴极，采用环境友好型的电化学催化法对某焦化厂经过A/O工艺处理过的废水进行了深度处理，在实验条件在废水pH值为6.0，电解电压为10V，极板间距为1.5cm，电解时间60min，NaCl投加量为300mg/L的情况下，焦化废水的CODcr去除率达到了60%以上，NH3-N去除率达到85%以上，可生化性大大提高。 　　2.3 Fenton高级氧化工艺 　　Fenton试剂作为一种高级氧化试剂，具有很强的氧化能力。Fenton试剂主要由Fe离子与H2O2组成，二者能够相互作用产生大量的具有强氧化性的羟基自由基（?OH）。研究人员在其研究中利用Fenton试剂对某化工厂的焦化废水进行了预处理。首先进行了正交实验，确定了COD去除率的影响因素按权重排