1、廢水來源

焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產(chǎn)品回收過程中，產(chǎn)生含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物的工業(yè)廢水，是一種高CODcr、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業(yè)有機廢水。其主要來源有三個：一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產(chǎn)生出來的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源；二是在煤氣凈化過程中產(chǎn)生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產(chǎn)生的廢水。

2 、廢水特點

焦化廢水所含污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解的有機化合物的工業(yè)廢水。焦化廢水中的易降解有機物主要是酚類化合物和苯類化合物，砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機物。難降解的有機物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。

焦化廢水的水質(zhì)因各廠工藝流程和生產(chǎn)操作方式差異很大而不同。一般焦化廠的蒸氨廢水水質(zhì)如下：CODcr3000－3800mg／L、酚600－900mg／L、氰10mg／L、油50－70mg/L、氨氮300mg/L左右。如果CODcr按3500mg／L計，氨氮按280mg/L計，則每噸焦炭少可產(chǎn)生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮，機焦產(chǎn)量為70000萬噸，則每年可產(chǎn)生455000噸CODcr和35000噸氨氮，如果污水不處理，將對環(huán)境造成多么大的污染。

3 、廢水處理方式

目前焦化廠廢水處理有多種方式，首要方式應(yīng)將焦化廢水處理綜合考慮。如建廠時選擇廠址就應(yīng)論證廢水處理方案，充分考慮廠址的上、下游及周圍的情況，不要設(shè)在給水水源附近和有特殊要求的地方；能否將經(jīng)處理后的水送附近洗煤廠、鋼鐵廠的綜合廢水處理廠、城市污水處理廠，使廢水處理方案更趨合理也是必須考慮的問題。

其次是廢水處理不能單一考慮，而應(yīng)與煤氣凈化工藝等統(tǒng)一考慮設(shè)計方案。從產(chǎn)生廢水的裝置開始處理，每道工序均按要求設(shè)計，減輕終廢水處理裝置的負擔(dān)。如上海寶鋼三期工程將蒸氨工段與廢水處理合并為一個車間，使其能達標(biāo)排放。

將處理后的廢水盡量在廠內(nèi)利用，如送作熄焦補充水、除塵補充水、煤場灑水等，從而減少外排水量，同時采取措施防止對環(huán)境及設(shè)備產(chǎn)生不良影響。

4、國內(nèi)外焦化廢水處理技術(shù)

目前，國內(nèi)80％的焦化廠普遍采用的是以傳統(tǒng)生物脫氮處理為核心的焦化廢水工藝流程。分為預(yù)處理、生化處理以及深度處理。預(yù)處理主要采用物理化學(xué)方法，如除油、蒸氨、萃取脫酚等；生化處理工藝主要為A/O、A2/O等工藝；深度處理主要工藝有活性炭吸附法、活性炭-生物膜法及氧化塘法。在歐洲，焦化廢水處理普遍的工藝為先去除懸浮物和油類污染物質(zhì)，然后利用蒸氨法去除氨氮， 再采用生物氧化法去除酚代硫酸鹽。在某些情況下還對廢水做排放前的后深度處理。在美國，煉焦廠的廢水處理工藝為：脫焦油—蒸氨工藝—活性污泥法及污泥脫水系統(tǒng)。綜合看起來，國外的焦化廢水處理方法與我國基本一致。

焦化廢水預(yù)處理工藝

微電解技術(shù)是處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，該工藝用于高鹽、難降解、高色度廢水的處理不但能大幅度地降低cod和色度，還可大大提高廢水的可生化性。該技術(shù)是在不通電的情況下,利用微電解設(shè)備中填充的微電解填料產(chǎn)生“原電池”效應(yīng)對廢水進行處理。當(dāng)通水后，在設(shè)備內(nèi)會形成無數(shù)的電位差達1.2V 的“原電池”。“原電池”以廢水做電解質(zhì)，通過放電形成電流對廢水進行電解氧化和還原處理，以達到降解有機污染物的目的。在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài)[.O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團或助色基團，甚至斷鏈，達到降解脫色的作用；生成的Fe2+ 進一步氧化成Fe3 +，它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的絮凝能力遠遠高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機大分子.其工作原理基于電化學(xué)、氧化- 還原、物理以及絮凝沉淀的共同作用。該工藝具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、處理時間短、操作維護方便、電力消耗低等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水的預(yù)處理和深度處理中。

微電解反應(yīng)

陽極：Fe - 2e →Fe2+ E（Fe / Fe2+）=0.44V

陰極：2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2)=0.00V

當(dāng)有氧存在時，陰極反應(yīng)如下：

O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2)=1.23V

O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E（O2/OH﹣）=0.41V

技術(shù)概述

它由多元金屬合金融合催化劑并采用高溫微孔活化技術(shù)生產(chǎn)而成，屬新型投加式無板結(jié)微電解填料。作用于電鍍廢水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，處理效果穩(wěn)定持久，同時可避免運行過程中的填料鈍化、板結(jié)等現(xiàn)象。本填料是微電解反應(yīng)持續(xù)作用的重要保證，為當(dāng)前電鍍廢水的處理帶來了新的生機。

（1）：物理處理法

1吸附法

吸附法是利用多孔性吸附劑吸附污水中的一種或幾種溶質(zhì)，使污水得到凈化?；钚蕴渴堑囊环N吸附劑，活性炭吸附法適用于污水的深度處理。劉俊峰等采用高溫爐渣過濾，再用南開牌H2103大孔樹脂吸附處理含酚520mg/L、COD3200mg/L的焦化污水，處理后出水達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

2混凝和絮凝沉淀法

混凝法是向污水中加入混凝劑并使之水解產(chǎn)生水合配離子及氫氧化物膠體，中和污水中某些物質(zhì)表面所帶的電荷，使這些帶電物質(zhì)發(fā)生凝集，是用來處理污水中自然沉淀法難以沉淀去除的細小懸浮物及膠體微粒，以降低污水的濁度和色度，但對可溶性有機物無效，常用于焦化污水的深度處理。該法處理費用低，既可以間歇使用也可以連續(xù)使用。上海焦化總廠選用厭氧- 好氧生物脫氮結(jié)合聚鐵絮凝機械加速澄清法對焦化污水進行綜合治理，使出水中COD<158mg/L，NH3-N<15mg/L。近年來，新型復(fù)合混凝劑在焦化污水處理中的應(yīng)用得到廣泛的研究。

3Fenton試劑法

Fenton試劑是由H2O2和Fe2+混合得到的一種強氧化劑，由于其能產(chǎn)生氧化能力很強的61OH自由基，在處理難生物降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機污水時，具有反應(yīng)迅速，溫度和壓力等反應(yīng)條件緩和且無二次污染等優(yōu)點。因此，近30年來越來越受到國內(nèi)外環(huán)保工作者的廣泛重視。

（2）：生化處理法

生化處理法是一種利用微生物氧化分解污水中有機物的方法，常作為焦化污水處理系統(tǒng)中的二級處理。

1A/O與A2/O法

目前國內(nèi)主要采用A/O與A2/O工藝及其變異型脫氮工藝進行焦化污水的脫氮處理，脫氮效果較好。Min Zhang等對A-A-O工藝與A-O工藝進行了比較，實驗表明：A-A-O工藝在NH3-N去除和反硝化方面均優(yōu)于A-O工藝，特別是反硝化率方面A-A-O工藝是A-O工藝的兩倍。目前寶鋼一、二期焦化污水就是對原A-O工藝優(yōu)化后，采用了A-A-O工藝。目前系統(tǒng)運行穩(wěn)定，但由于條件控制復(fù)雜，投資費用高，為保證處理效果，運行中污泥及污水回流量較大，增加了動力消耗，且內(nèi)循環(huán)液帶入大量溶解氧，使反硝化池內(nèi)難于保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化過程降低了脫氮效率。

2SBR法

SBR池兼均化、沉淀、生物降解及終沉等功能于一體。國內(nèi)外對SBR法研究的結(jié)果表明此法工藝簡單、運行費用低、運行管理簡單，同時不必設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池。SBR反應(yīng)池生化反應(yīng)能力強，處理效果好，能有效地防止污泥膨脹，耐沖擊負荷能力強，工作穩(wěn)定性強。用它來處理焦化污水，NH3-N的去除率達60%，傳統(tǒng)SBR法對焦化污水降解效率不高。

3氧化溝技術(shù)

隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一系列脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵?、好氧段都能取得較好的脫氮效果。

（3）：化學(xué)處理法

1催化濕式氧化技術(shù)

催化溫式氧化技術(shù)是在高溫、高壓條件下，在催化劑作用下，用空氣中的氧將溶于水或在水中懸浮的有機物氧化，終轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)N2和CO2排放。該技術(shù)的研究始于20世紀70 年代，是在Zim-merman的濕式氧化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。濕式催化氧化法具有適用范圍廣、氧化速度快、處理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等優(yōu)點。但是，由于其催化劑價格昂貴，且在高溫高壓條件下運行，對工藝設(shè)備要求嚴格，國內(nèi)很少將該法用于污水處理。

2臭氧氧化法

臭氧是一種強氧化劑，能與污水中大多數(shù)有機物，微生物迅速反應(yīng)，同時還可起到脫色、除臭、殺菌的作用。該法不會造成二次污染，操作管理簡單方便。但是，這種方法也存在投資高、電耗大、處理成本高的缺點。同時若操作不當(dāng)，臭氧會對周圍生物造成危害。因此，目前臭氧氧化法還主要應(yīng)用于污水的深度處理。在美國已開始應(yīng)用臭氧氧化法處理焦化廢水。

2光催化氧化法

光催化氧化法是由光能引起電子和空隙之間的反應(yīng)，產(chǎn)生具有較強反應(yīng)活性的電子(空穴對)，這些電子(空穴對)遷移到顆粒表面，化條件下，控制污水流量為3600mL/h，就可以使出水COD值由472mg/L降至100mg/L以下，且檢測不出多環(huán)芳烴。

焦化污水處理目工藝是什么？焦化污藝是：A1－A2－O生物膜工藝。

具體工藝流程是：

（1）從各車間出來的生產(chǎn)廢水及生活污水統(tǒng)一進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的主要作用是均衡廢水的水質(zhì)和水量，保證后續(xù)生化處理設(shè)施運行的穩(wěn)定性。由于廢水的含磷量極少，故在調(diào)節(jié)池中加入磷營養(yǎng)鹽，提供微生物所需的營養(yǎng)。

（2）調(diào)節(jié)池出來的廢水由兩臺泵分別提升至新老兩套A1－A2－O生化系統(tǒng)，在生化處理系統(tǒng)中，廢水的降解過程如下： a. 焦化廢水首*入?yún)捬跛峄巍Ｔ谠摱?，廢水中的苯酚、二甲酚以及喹啉、異喹啉、吲哚、吡啶等雜環(huán)化合物得到了較大的轉(zhuǎn)化或去除，厭氧酸化段的設(shè)置對于復(fù)雜有機物的轉(zhuǎn)化與去除是十分有利的。因此，廢水經(jīng)過厭氧酸化段后水質(zhì)得到了很好的改善，廢水的可生化性較原水有所提高，為后續(xù)反硝化段提供了較為有效的碳源。

b. 在缺氧段進行的主要是反硝化反應(yīng)，從酸化段出來的廢水進入缺氧段，同時好氧段處理后的出水也部分回流至缺氧段，為缺氧段提供硝態(tài)氮。另外，由于焦化廢水中所含反硝化碳源不足，需在缺氧池中加入甲醇作為補充碳源。

經(jīng)過缺氧段的處理，硝態(tài)氮被轉(zhuǎn)化為氮氣，達到脫氮的目的。同時，廢水中的大部分有機物得到了去除，使廢水以較低的COD進入好氧段，這對于好氧段進行的硝化反應(yīng)是十分有利的。

c. 廢水經(jīng)過缺氧段的處理后進入好氧段。在好氧段，由于廢水中所含氨氮較高而COD較低。因此，在這里進行的主要是硝化反應(yīng)，在好氧段需投加純堿溶液提供硝化反應(yīng)所需的堿度。廢水經(jīng)過好氧段的處理后，氨氮基本可全部轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮（硝酸鹽氮通過回流至缺氧段，在缺氧段終轉(zhuǎn)化為氮氣后得到有效脫氮），同時，有機物得到進一步的降解，使終出水COD達標(biāo)。

（3）廢水經(jīng)生化系統(tǒng)處理出來后，經(jīng)過混凝沉淀池進行泥水分離，在混凝部分投加聚鐵，以增加沉淀部分污泥的沉淀性能，并且進一步降低出水COD。二沉池出水接入“北排”管網(wǎng)。

（4）從二沉池排出的剩余污泥定時排至污泥濃縮池進行濃縮穩(wěn)定處理，濃縮池上清液回流至調(diào)節(jié)池再次進行處理，濃縮池污泥排入污泥貯池中，定時由污泥脫水機進行脫水處理。脫水前需加入PAM與污泥進行絮凝反應(yīng)，提高污泥脫水效率。污泥脫水后外運處置。