冶金工業(yè)焦化廢水處理工藝研究

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［摘要］如何對冶金工業(yè)產(chǎn)生的焦化廢水進(jìn)行合理的處理，一直是困擾冶金工業(yè)發(fā)展的一個技術(shù)難題，國內(nèi)外都對這項(xiàng)技術(shù)難題進(jìn)行了深入的研究，并對現(xiàn)有的工藝和凈化技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。因此，本文將結(jié)合目前處理工藝的研究進(jìn)展，分析幾種常見的焦化廢水處理工藝。

［關(guān)鍵詞］冶金工業(yè)；焦化廢水；處理工藝；研究進(jìn)展

不同的工業(yè)產(chǎn)生的焦化廢水有其各自的特點(diǎn)，在對其進(jìn)行處理的時候，必須結(jié)合焦化廢水的特點(diǎn)，選擇適合的處理工藝，才能達(dá)到最佳的處理效果。因此，我們首先需要對冶金工業(yè)產(chǎn)生的焦化廢水的特點(diǎn)進(jìn)行一個簡單的分析，冶金工業(yè)產(chǎn)生的廢水有兩個主要的特點(diǎn)，一個是其污染程度高；另一個是其非常難降解，所以我們在對冶金工業(yè)產(chǎn)生的焦化廢水進(jìn)行處理的時候，主要攻克這兩個難關(guān)。

1焦化廢水以及危害

1.1含義及來源

要對焦化廢水的處理工藝進(jìn)行研究，我們首先需要了解什么是焦化廢水，它是一種在焦?fàn)t煤氣初冷以及焦化生產(chǎn)過程中使用的水或者是由蒸汽冷凝而成的廢水，是一種具有毒性并且難降解的有機(jī)廢水。這種廢水主要有兩個來源，一方面它來自于剩余的氨水廢液，這是在煤高溫裂解的過程中產(chǎn)生的，剩余氨水其成分復(fù)雜多樣，并且所含有的污染物濃度較高，是焦化廢水的主要來源。另一方面，它來自于酚水，主要是在煤氣的凈化過程中產(chǎn)生，酚水的污染性相對較低。

1.2組成及危害

通過對焦化廢水的來源進(jìn)行分析，我們知道焦化廢水的兩個重要組成成分是酚類，以及含氮的化合物，當(dāng)然還包括一些含氧以及硫的化合物。在焦化廢水中，含有大量的氨以及氮元素，這些物質(zhì)及其不穩(wěn)定，容易與空氣中的微生物發(fā)生硝化反應(yīng)，產(chǎn)生大量的三氧化氮以及二氧化氮等物質(zhì)，這些物質(zhì)對人體的危害極大，會致癌，引起胎兒畸形。

2處理工藝研究進(jìn)展

目前，在冶金工業(yè)方面，我國主要采用生化法對其產(chǎn)生的焦化廢水進(jìn)行處理，這種方法能夠有效去除酚以及氰等物質(zhì)，但是對含氨以及氮的物質(zhì)處理效果不佳，排放時很難達(dá)到國家統(tǒng)一規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，因此，仍需加大焦化廢水處理工藝的研究，降低處理成本，提高處理效果，才能促進(jìn)冶金工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2.1活性污泥法

這種方法以活性污泥為主體，對經(jīng)過除油、調(diào)均等預(yù)處理的廢水進(jìn)行曝氣處理，然后再進(jìn)行固液分離，通過這種方法處理的焦化廢水，其中酚的含量能夠得到有效降低，每升廢水僅含有0.5毫克左右的酚。利用這種方法對焦化廢水進(jìn)行處理，一方面其處理的效果較好，并且能夠靈活調(diào)整處理的程度，另一方面，在處理的過程中還能夠通過提高回流比來解決負(fù)荷升高的問題。但是這種處理工藝仍然存在很多不足，比如：它對基本上沒有任何的去除效果，并且這種方法在進(jìn)行曝氣處理的時候，曝氣池容積大，需要的投資也大，除此之外，其進(jìn)水的負(fù)荷不能夠過高，對沖擊負(fù)荷的適應(yīng)能力也比較差。

2.2粉煤灰處理法

這種處理焦化廢水的工藝將粉煤灰作為吸附劑，它是一種可再資源化的物質(zhì)，由多種粒子構(gòu)成，這些粒子有些表面呈多孔狀，表面積較大，能夠吸附多種碎屑，因此用它來對廢水進(jìn)行深度的處理，它對酚類物質(zhì)的去除率高，合適的濃度條件下能夠保證處理后的焦化廢水中，只有氨和氮不達(dá)標(biāo)。這種處理焦化廢水的工藝，其原料的來源十分廣，因此成本較低，且操作簡單，同時實(shí)現(xiàn)了利用廢料治理廢料的目的，是未來在處理焦化廢水方面值得開發(fā)的重要工藝。

2.3煙道氣處理工藝

國內(nèi)在處理焦化廢水方面進(jìn)行了大量的研究和實(shí)踐，有些冶金廠就利用煙道氣來對剩余的氨水進(jìn)行處理，排入大氣中含氨、酚類等的物質(zhì)含量極少。這種方法與粉煤灰法有異曲同工之處，都實(shí)現(xiàn)了以廢止廢的目的，并且成本低，處理效果好；但是這種方法仍然存在一定的局限影響其大規(guī)模的使用，一方面這種方法要求廢水以及煙道氣中含有的氨的量要能保持一致，這就限制了其使用范圍，另一方面，廢水中還含有一些難以處理的微生物，它們排入大氣可能會造成新的污染。

2.4缺氧——好氧（A——O）工藝

這種工藝又叫循環(huán)生物脫氧工藝，先在缺氧池中發(fā)生反硝化反應(yīng)，然后泥水單獨(dú)回流，在好氧池中發(fā)生硝化反應(yīng)，在這兩個化學(xué)反應(yīng)中，參與的微生物以及反應(yīng)條件各不相同，所轉(zhuǎn)化的基質(zhì)也不同。這種方法的處理效率有所提高，但是由于廢水在池中停留的時間過長，造成了其中的有機(jī)物降解的效果不佳。在這種工藝的基礎(chǔ)之上，很多研究者對這種方法進(jìn)行了改進(jìn)，比如形成了厭氧——缺氧——好氧（A——A——O）工藝，A——O——O工藝等，因此，這是一種現(xiàn)行較為有效的方法，以此為基礎(chǔ)也衍生出了多種處理焦化廢水的方法。

2.5催化濕式氧化法

這種方法以空氣或者氧氣為氧化劑，在催化劑的作用下將氨、氮以及有機(jī)污染物氧化為氮?dú)夂投趸?，這種方法對氨和氮的去除率能夠高達(dá)90%以上，并且處理后的水質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于生化法的處理結(jié)果。但是這種方法使用的催化劑價格昂貴，增加了冶金廠的生產(chǎn)成本，不能成為冶金廠的首選方法。

2.6超臨界水氧化工藝

這是一種處理有機(jī)廢水的新興工藝，在水的臨界點(diǎn)以上，水的物理以及化學(xué)特性會發(fā)生改變，從而使得焦化廢水中的有機(jī)物在水中的溶解度大大的增加了，同時一些小分子的氣體，比如甲烷、氫氣等能夠在超臨界水中任意的混溶，而鹽類在其中的溶解度又急劇降低，使得焦化廢水中的無機(jī)鹽能夠分離出來。這種技術(shù)降低了物質(zhì)之間的溶解阻力，使得難以處理的廢水能夠得到高效的處理。這種方法原料來源廣且成本低，用來反應(yīng)的器材體積小，而處理量大，結(jié)構(gòu)簡單而操作簡便，能夠進(jìn)行大范圍的推廣，并且在操作中實(shí)現(xiàn)了全封閉，避免二次污染的情況出現(xiàn)，是未來值得推廣的處理焦化廢水的工藝?？傊?，隨著人們對環(huán)境的關(guān)注日益增加，提升焦化廢水處理效率成為冶金工業(yè)必須解決的問題，只有解決了技術(shù)問題，才能確保冶金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李富元.冶金工業(yè)焦化廢水處理工藝研究進(jìn)展[J].山西冶金，2017，40（03）：39-40.

[2]王紹文.冶金工業(yè)焦化廢水處理存在的問題與解決的途徑和對策[A].中國金屬學(xué)會.2005中國鋼鐵年會論文集（第2卷）[C].中國金屬學(xué)會：，2005：4.

作者：謝立超 謝華根 張文靜 單位：江西新余新鋼集團(tuán)公司焦化廠