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焦化廢水是在焦化生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一種難處理、組成復(fù)雜、高污染、毒性大的工業(yè)廢水，是煤在高溫干餾、煤氣凈化及化工產(chǎn)品精制過程中所產(chǎn)生的廢水。其主要來源于剩余氨水、煤氣凈化過程產(chǎn)生的廢水和焦油、苯等化學(xué)產(chǎn)品在進(jìn)行粗、精制加工過程中產(chǎn)生的廢水。焦化廢水以其排放量大、成分復(fù)雜、處理困難等特點使焦化廢水極難再循環(huán)利用或者達(dá)標(biāo)排放。因此，降低焦化廢水中的污染物濃度，提高廢水的循環(huán)利用率是亟待解決的問題。
目前國內(nèi)焦化廢水處理過程主要存在的問題是，二級生物處理出水的CODcr、NH4+-和色度仍很高，需要對焦化廢水進(jìn)行進(jìn)一步的深度處理，才能使出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。目前存在著多種焦化廢水的深度處理方法，如混凝沉淀法、膜分離法、生物處理法、高級氧化法等。
1. 混凝沉淀法
混凝沉淀法的基本原理是向廢水中加入特定的混凝劑，由于混凝劑的電解質(zhì)性質(zhì)，會在水中形成膠團(tuán)，與廢水中的物質(zhì)發(fā)生電中和形成絮凝體，以達(dá)到去除污染物的目的。混凝沉淀法可去除水中不溶的微小懸浮物、膠體和可溶的有色物質(zhì)及部分有機(jī)物，混凝效果與混凝劑種類、渾濁度、pH值、水溫、藥劑的投加量和水力條件等各種因素密切相關(guān)，但混凝劑的選擇是混凝沉淀法的關(guān)鍵。混凝工藝不僅具有操作簡單、效果良好、處理費(fèi)用低、適應(yīng)性強(qiáng)等特點，同時能改善原水的濁度、色度等感官指標(biāo)和去除多種有毒有害污染物。
2. 膜分離法
膜分離法的原理是以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，通過在膜兩邊施加一個濃度差、壓力差或電位差等驅(qū)動力，使廢水中的組分選擇性的透過膜，從而達(dá)到分離凈化的目的。膜分離法具有能耗低、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、選擇性好、操作簡便等特點，是一種發(fā)展迅速、擁有較大發(fā)展空間和實用性強(qiáng)的新型污水處理技術(shù)。
目前，應(yīng)用的膜分離技術(shù)主要有微濾、超濾、納濾和反滲透等。近年來，超濾-反滲透的雙膜法是在焦化廢水深度處理領(lǐng)域研究和應(yīng)用較多的處理工藝，經(jīng)超濾-反滲透處理后的焦化廢水，出水能達(dá)到工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可回用于鍋爐軟水補(bǔ)給水，甚至部分可代替新水。
3.生物處理法
曝氣生物濾池(BAF)和膜生物反應(yīng)器(MBR)是目前應(yīng)用于焦化廢水深度處理較多的生物處理法。
曝氣生物濾池工藝是近年來研究應(yīng)用較多的一種污水處理工藝，該工藝集生物氧化、生物吸附和過濾于一體，能同時起到曝氣池、二沉池和砂濾池的作用，對有機(jī)污染物和氮、磷等具有較好的去除效果。同時曝氣生物濾池具有有機(jī)負(fù)荷高、耐沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)好、操作管理方便、基建投資省、能耗低等優(yōu)點。
膜生物反應(yīng)器是將膜分離技術(shù)與生物處理過程相結(jié)合的一種先進(jìn)高效的廢水處理工藝，在污水處理和中水回用技術(shù)中具有發(fā)展應(yīng)用前景。膜生物反應(yīng)器具有設(shè)備緊湊、占地面積小、易于自動化控制、處理效果好等優(yōu)點。
4.高級氧化法
高級氧化法是通過化學(xué)或物理化學(xué)的途徑將水中的有機(jī)污染物直接氧化成無機(jī)物，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為毒性低的易生物降解的中間產(chǎn)物，其本質(zhì)是產(chǎn)生活性高的自由基(如羥基自由基，•OH)，再利用其強(qiáng)氧化性氧化水中的有機(jī)污染物。在焦化廢水深度處理領(lǐng)域，目前研究和應(yīng)用較多的方法有Fenton氧化法、臭氧氧化法、電化學(xué)氧化法、光催化氧化法和超聲波氧化法等。高級氧化法反應(yīng)迅速，不會引起二次污染，操作簡單便于管理。Fenton氧化法是在酸性條件下，H2O2能與Fe2+發(fā)生自由基鏈反應(yīng)產(chǎn)生•OH來去除有機(jī)污染物，處理廢水時不僅有氧化作用還能起到混凝作用，從而降低廢水的CODcr和色度。臭氧氧化法主要是利用臭氧自身的強(qiáng)氧化性來去除水中的有機(jī)污染物。臭氧在水中分解生成•OH，•OH的氧化速率較快，同時不具有選擇性，幾乎和廢水中所有類型的有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)。美國一煉焦廠應(yīng)用臭氧氧化技術(shù)來處理焦化廢水，廢水中酚的去除率能達(dá)到98%;加入銅作為催化劑后，氰化物的去除率可達(dá)到99.5%。
總結(jié)
近年來，隨著國家對環(huán)保問題的的日益重視以及國民環(huán)保意識的不斷提高，廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)也變得更為嚴(yán)格。各國學(xué)者經(jīng)過不斷的探索研究出了一些新的焦化廢水處理技術(shù)，如：高級氧化技術(shù)、膜技術(shù)等。這些技術(shù)對焦化廢水中的污染物處理的較為徹底且不會產(chǎn)生二次污染，但是這些技術(shù)投資成本和運(yùn)行成本較高并且很多仍處于理論研究和實驗室研究階段，較難實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。因此在深人研究焦化廢水先進(jìn)處理技術(shù)的同時，我們也應(yīng)該充分發(fā)掘現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點，對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化改良提高其處理效能
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