本期内容善清环境接着上期提到的焦化废水为大家分享焦化废水的水质特点及处理技术。焦化废水一直是国内外污水处理领域的一大难题。废水中污染物组成复杂，含有挥发酚、多环芳烃和氧硫氮等杂环化合物，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。

　　一、焦化废水的来源

　　焦化废水是在煤高温裂解得到焦炭和煤气的生产过程中回收焦油、苯等副产品而产生的，其污染物的成分十分复杂、有机物浓度高、毒性大，是一种国内外公认的污染最严重并且难以彻底降解的工业废水。其主要来源有：

　　（1）煤高温干馏和荒煤气冷却过程中产生的剩余氨水；

　　（2）煤气净化过程中产生的煤气终冷水及粗苯分离水；

　　（3）粗焦油加工、苯精制、精酚生产及古马隆生产等过程产生的污水；

　　（4）接触煤、焦粉尘等物质的废水。这几种废水中，一般剩余氨水占废水总量的50％～70％，是焦化废水处理的重点。

　　二、焦化废水的水质特点

　　焦化废水的水质特点，一是成分复杂。按污染物可分为无机物和有机物两大类：无机物以铵盐形式存在，有机物以酚类化合物为主。二是含有大量的难降解的物质和有毒有害的物质。三是氨氮浓度大且危害大。四是含有危害水体生物和人体的剧毒物质以及致癌物质。五是焦化废水BOD/ COD的比值约为0.3~0.4，可生化性较差，且在毒物抑制条件下更增加了处理难度。六是脱硫废液中硫化物和氰化物含量极大。

　　（废水中主要的有机物 ）

　　三、焦化废水的危害

　　焦化废水对生态环境以及人体的健康都会造成一定的危害，如果人直接饮用了含一定浓度这类物质的水或长时间吸入含该类物质的空气，将会危害身体健康，严重者可以致癌；特别是有些物质可在动物或植物体内富集，使其浓度浓缩许多倍，最终通过食物链侵害到人类；焦化废水中的含碳类化合物多数都是耗氧类物质，它们进入水体后要消耗水体中的溶解氧，严重时可以导致水体的腐化；而焦化废水中的含氮类物质能导致水体的富营养化，可导致藻类的大量孽生和繁殖；氨氮在水体中还能转化成硝态氮，婴幼儿饮用了含有一定浓度硝态氮的水，可导致白血病。

　　四、焦化废水的处理技术

　　目前，国内80％的焦化厂普遍采用的是以传统生物脱氮处理为核心的焦化废水工艺流程。分为预处理、生化处理以及深度处理。预处理主要采用物理化学方法，如除油、蒸氨、萃取脱酚等；生化处理工艺主要为UASB、A/O、A2/O等工艺；深度处理主要工艺有活性炭吸附法、活性炭-生物膜法及氧化塘法。在欧洲，焦化废水处理普遍的工艺为先去除悬浮物和油类污染物质，然后利用蒸氨法去除氨氮， 再采用生物氧化法去除酚硫氰化物和硫代硫酸盐。在某些情况下还对废水做排放前的最后深度处理。在美国，炼焦厂的废水处理工艺为：脱焦油—蒸氨工艺—活性污泥法及污泥脱水系统。综合来看，国外的焦化废水处理方法与我国基本一致。

　　1、物理处理法

　　1.1 蒸氨、萃取脱酚

　　1.1.1 蒸氨原理

　　蒸汽汽提法是用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出，其处理机理是一个气液传质过程，即在高pH（PH仪表）值时使废水与蒸汽密切接触，从而降低废水中氨浓度的过程。传质过程的推动力是气相中氨的分压与废水中氨的浓度对应的平衡分压之间的差值。

　　蒸汽汽提法由于采用的工作介质是蒸汽，氨自废水进入蒸汽中，后在塔顶精馏成为浓氨水回收，因此无须增加后处理工序。

　　1.1.2 萃取工艺

　　含酚废水是一种污染范围广、危害性大的工业废水。其来源也十分广泛，处理的方法有多种。当浓度大于2000mg/L时，可采用萃取法回收利用。

　　脱酚萃取剂的选用是重要因素，它关系到脱酚效率、操作条件以及经济效益。一般选用重苯（分配系数2.47）、轻油（分配系数2～3）；萃取设备也是脱酚效果的重要因素。

　　脉冲筛板萃取法脱酚工艺流程

　　1.2 混凝和絮凝沉淀法

　　混凝法是向污水中加入混凝剂并使之水解产生水合配离子及氢氧化物胶体，中和污水中某些物质表面所带的电荷，使这些带电物质发生凝集，是用来处理污水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒，以降低污水的浊度和色度，但对可溶性有机物无效，常用于焦化污水的深度处理。 该法处理费用低，既可以间歇使用也可以连续使用。

　　2、生化处理法

　　生化处理法是一种利用微生物氧化分解污水中有机物的方法，常作为焦化污水处理系统中的二级处理。

　　2.1 A/O与A2/O法

　　目前国内主要采用A/O与A2/O工艺及其变异型脱氮工艺进行焦化污水的脱氮处理，脱氮效果较好。在A-A-O工艺与A-O工艺对比中，实验表明：A-A-O工艺在NH3-N去除和反硝化方面均优于A-O工艺，特别是反硝化率方面A-A-O工艺是A-O工艺的两倍。目前宝钢一、二期焦化污水就是对原A-O工艺优化后，采用了A-A-O工艺。目前系统运行稳定，但由于条件控制复杂，投资费用高，为保证处理效果，运行中污泥及污水回流量较大，增加了动力消耗，且内循环液带入大量溶解氧，使反硝化池内难于保持理想的缺氧状态，影响反硝化过程降低了脱氮效率。

　　A2O工艺流程图

　　2.2 SBR法

　　SBR池兼均化、沉淀、生物降解及终沉等功能于一体。国内外对SBR法研究的结果表明此法工艺简单、运行费用低、运行管理简单，同时不必设调节池，多数情况下可省去初沉池。SBR反应池生化反应能力强，处理效果好，能有效地防止污泥膨胀，耐冲击负荷能力强，工作稳定性强。用它来处理焦化污水，NH3-N的去除率达60%，传统SBR法对焦化污水降解效率不高。

　　2.3 氧化沟技术

　　随着氧化沟技术的发展，出现了一系列脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、好氧段都能取得较好的脱氮效果。

　　3、化学处理法

　　3.1 催化湿式氧化技术

　　催化温式氧化技术是在高温、高压条件下，在催化剂作用下，用空气中的氧将溶于水或在水中悬浮的有机物氧化，最终转化为无害物质N2和CO2排放。湿式催化氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等优点。但是，由于其催化剂价格昂贵，且在高温高压条件下运行，对工艺设备要求严格，国内很少将该法用于污水处理。

　　3.2 臭氧氧化法

　　臭氧是一种强氧化剂，能与污水中大多数有机物，微生物迅速反应，同时还可起到脱色、除臭、杀菌的作用。该法不会造成二次污染，操作管理简单方便。但是，这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时若操作不当，臭氧会对周围生物造成危害。因此，目前臭氧氧化法还主要应用于污水的深度处理。在美国已开始应用臭氧氧化法处理焦化废水。

　　3.3 光催化氧化法

　　光催化氧化法是由光能引起电子和空隙之间的反应，产生具有较强反应活性的电子(空穴对)，这些电子(空穴对)迁移到颗粒表面，便可以参与和加速氧化还原反应的进行。光催化氧化法对水中酚类物质及其他有机物都有较高的去除率。在最佳光催化条件下，控制污水流量为3600mL/h，就可以使出水COD值由472mg/L降至100mg/L以下，且检测不出多环芳烃。

　　3.4 Fenton试剂法

　　Fenton试剂是由H2O2和Fe2+混合得到的一种强氧化剂，由于其能产生氧化能力很强的61OH自由基，在处理难生物降解或一般化学氧化难以奏效的有机污水时，具有反应迅速，温度和压力等反应条件缓和且无二次污染等优点。因此，近30年来越来越受到国内外环保工作者的广泛重视。