隨著人類社會(huì)的發(fā)展，水資源也呈現(xiàn)愈發(fā)的緊張，是人類面臨的重要問題。其中，焦化企業(yè)就需要處理好關(guān)于水的問題，一方面在焦化企業(yè)運(yùn)營(yíng)過程中需要不斷地補(bǔ)充新水進(jìn)行冷卻循環(huán)、鍋爐補(bǔ)水。另一方面還需要進(jìn)行焦化廢水深度處理技術(shù)分析，能夠針對(duì)污染的水做出處理，從而保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此，采用污水深度處理技術(shù)就能夠處理以上問題，從而能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約水資源，提升水的使用效率。

一、焦化廢水深度處理的現(xiàn)狀及問題

1.1對(duì)焦化廢水深度處理的重視不夠

一些煤炭焦化加工企業(yè)還沒有建立起完善的管理體系和科學(xué)的生產(chǎn)工藝。為追逐利益，一些企業(yè)在焦化廢水深度處理方面工藝還沒有達(dá)到條例規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),在深度處理設(shè)備方面投入不夠，處理不夠*。由于監(jiān)管不利，一些焦煤加工企業(yè)對(duì)焦化廢水只做粗放處理就排放了。極大浪費(fèi)了資源，還對(duì)環(huán)境造成了極大污染。

1.2傳統(tǒng)的焦化廢水深度處理工藝還不夠完善

焦化廢水深度處理主要以化學(xué)處理為主,但單一的化學(xué)處理方法是不能到達(dá)有效的處理結(jié)果的。實(shí)踐中常用的深度處理方法有：物理處理法和化學(xué)處理法。為了達(dá)到條例規(guī)定的廢水處理水質(zhì)，一般采用幾種處理方法聯(lián)合使用的辦法。由于國(guó)內(nèi)焦化廢水深度處理才剛剛開始，常用的處理工藝如：濕法熄焦、高爐沖渣、煤場(chǎng)抑塵、轉(zhuǎn)爐煤氣洗滌水、除塵水及燒結(jié)混料和工業(yè)給水等等。這些工藝都還存在一定缺陷，極易發(fā)生二次污染轉(zhuǎn)移，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。主要原因是：國(guó)內(nèi)企業(yè)在焦化深度處理方面多選擇化學(xué)法處理和膜分離相結(jié)合的工藝。一方面，由于膜分離環(huán)節(jié)中的處理膜極易受到污染，并且膜清洗頻繁以及膜使用壽命有限等等問題，該工藝處理后的排水水質(zhì)并不能*達(dá)標(biāo)。另一方面，處理膜重復(fù)使用造成了二次污染問題。受設(shè)備投入成本的影響，頻繁更換處理膜成本過高，很多企業(yè)大多不愿意投入這方面的設(shè)備維護(hù)資金。

1.3傳統(tǒng)的焦化廢水深度處理工藝成本過高

從目前的實(shí)踐來看，國(guó)內(nèi)在焦化廢水深度處理的各種工藝都存在成本較高的問題。處理成本過高一方面是對(duì)深處理的各種工藝沒有做科學(xué)合理的組合造成的。另一方面，許多企業(yè)對(duì)廢水的處理還停留在處理環(huán)節(jié)，沒有廢物回收再利用的變廢為寶的處理思想。焦化廢水中富含的有機(jī)物能夠很好的回收，也可以為企業(yè)增加收入，降低廢水處理的成本。在焦化廢水處理工藝方面的實(shí)現(xiàn)處理成本的有效控制，更能調(diào)動(dòng)企業(yè)的積極性。

焦化廢水是一種典型的鹽分多態(tài)化、氮磷營(yíng)養(yǎng)失衡、高毒性的復(fù)雜工業(yè)廢水, 處理工藝長(zhǎng)且難度大。目前常規(guī)處理方法主要為生化處理、物理化學(xué)處理、聯(lián)合處理法。

二、生化法

2.1曝氣生物濾池

曝氣生物濾池(BAr)在焦化廢水深度處理中主要應(yīng)用在常規(guī)生化處理(如A／O、A2/O)之后。采用缺氧、好氧兩級(jí)升流式曝氣生物濾池(UBAF)對(duì)某焦化廠二級(jí)生化出水進(jìn)行深度處理，結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)條件下，出水COD和氨氮分別達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8987--1996)的二級(jí)和一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(下文中如提到排放標(biāo)準(zhǔn)不做說明時(shí)均指此國(guó)標(biāo))。BAF技術(shù)在焦化廢水深度處理中已有工程應(yīng)用。某焦化公司對(duì)酚氰廢水采用了MO—BAF的處理工藝，其中BAF對(duì)COD和氨氮的去除率分別為20％和50％，處理出水達(dá)到*排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。BAF前增加混凝氣浮可有效去除污水中的懸浮物，進(jìn)而可提高曝氣生物濾池的運(yùn)行周期，減少反沖洗次數(shù)。

2.2膜生物反應(yīng)器

膜生物反應(yīng)器(MBR)在焦化廢水深度處理中也用在常規(guī)生化處理之后，起到生化后處理和反滲透預(yù)處理的雙重作用。70m3／h的焦化廢水處理項(xiàng)目采用的是“MO+MBR”工藝，當(dāng)生化進(jìn)水COD<200mg／L時(shí)，經(jīng)MBR處理后出水COD≤85mL，BOD5≤20mL。MO工藝后接MBR進(jìn)行了焦化廢水的深度處理研究，結(jié)果表明，MBR處理高效穩(wěn)定，廢水的急性毒性大大降低；膜污染主要由污泥上清液的膠體成分造成，物理清洗可去除膜表面的顆粒物，但運(yùn)行造成的嚴(yán)重膜污染只能由化學(xué)清洗來消除。

在傳統(tǒng)生化處理后直接加MBR或BAF對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理，處理效果有時(shí)并不理想，這是因?yàn)榻够瘡U水經(jīng)過HRT長(zhǎng)達(dá)數(shù)十至上百小時(shí)的生化處理后，出水中可生物降解的有機(jī)物濃度很低，可生化性很差。因此可在BAF或MBR前增加高級(jí)氧化等工藝來提高廢水的可生化性。

三、物理化學(xué)法

3.1混凝沉淀法

混凝沉淀法是通過在廢水中加入混凝劑、絮凝劑使廢水中難以沉淀或過濾的污染物通過吸附、架橋和網(wǎng)捕等作用使其集結(jié)成較大的顆粒，再通過沉淀去除的方法，本方法在焦化廢水的深度處理中主要用于去除二級(jí)處理中微生物未能降解的有機(jī)物，氮磷等溶解性無機(jī)物。常用的混凝劑有聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)等。

3.2吸附法

吸附法是利用吸附劑的吸附作用去除廢水中污染物的方法。吸附法對(duì)焦化廢水中的氨氮、氰化wu、環(huán)境危害大的持久性有機(jī)物均有很好的去除效果。在焦化廢水深度處理中常用的吸附劑有活性炭、粉煤灰(包括爐灰、熄焦粉)、煤粉、鋼渣、膨潤(rùn)土、硅藻土、沸石以及大孔樹脂。其中活性炭吸附在工業(yè)廢水中的應(yīng)用研究較為深入，但是因價(jià)格昂貴，回收困難;近些年大孔樹脂以其吸附容量高、再生容易等特點(diǎn)吸引了廣泛研究。

江蘇海普功能材料有限公司是一家專注于高性能吸附劑、催化劑及其工藝應(yīng)用研發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)。以自主研發(fā)的系列高性能吸附劑和催化劑產(chǎn)品為核心，配合自主開發(fā)的工藝技術(shù)，海普已成為專業(yè)的環(huán)保治理與資源循環(huán)領(lǐng)域的解決方案供應(yīng)商。同時(shí)，以幫助工業(yè)企業(yè)環(huán)保達(dá)標(biāo)、實(shí)現(xiàn)資源化可持續(xù)發(fā)展為己任，采用模塊化精益生產(chǎn)，以研發(fā)數(shù)據(jù)為依據(jù)，制定工程化解決方案。

海普針對(duì)有機(jī)廢水的性質(zhì)，開發(fā)的系列特種吸附樹脂，能夠?qū)χ饕M分進(jìn)行高選擇性吸附，極大降低廢水的COD、色度等指標(biāo)，可直接達(dá)標(biāo)排放，或結(jié)合后續(xù)生化處理達(dá)標(biāo)排放。工藝流程如下：

編輯

新疆某新能源公司經(jīng)營(yíng)范圍包括煤化工項(xiàng)目工程的投資，煤炭應(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā)，甲醇、二甲醚、液化天然氣、液氧等煤化工產(chǎn)品生產(chǎn)及熱力生產(chǎn)、供應(yīng)、發(fā)電。企業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的生化尾水COD高，現(xiàn)采用活性炭吸附降低廢水的COD，粉狀活性炭在吸附過程被直接投入混凝沉淀池或曝氣池內(nèi)，隨污泥排除，不能再回收利用，企業(yè)每年消耗~2500噸活性炭，按6000元/噸的單價(jià)計(jì)，每年補(bǔ)加活性炭的成本高達(dá)1500萬(wàn)元。同時(shí)活性炭吸附產(chǎn)生大量污泥，給后續(xù)的MBR膜及壓濾工序造成很大困難，不利于企業(yè)健康、穩(wěn)定的生產(chǎn)。

我公司研發(fā)的特種新型高容量吸附劑，已成功應(yīng)用于多家企業(yè)，相比于活性炭吸附劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①具有較高的穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，耐磨損，使用壽命長(zhǎng)，吸附飽和后可反復(fù)再生使用，一般廢水處理工藝吸附材料能保持3~5的使用壽命；

②特種吸附材料有效比表面積高達(dá)1200m2/g以上，吸附容量大、使用量少，配套設(shè)備的占地面積小，節(jié)省項(xiàng)目投資費(fèi)用；

③裝置采用模塊化組裝形式，建設(shè)周期短，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化控制，操作和管理簡(jiǎn)單，有效降低系統(tǒng)的人工費(fèi)。

我公司對(duì)該煤化工廢水進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)中試實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)效果達(dá)到了企業(yè)的生產(chǎn)要求，在有效去除廢水中難降解COD的同時(shí)，可降低廢水處理的運(yùn)行成本和環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，減少設(shè)備的使用、維護(hù)費(fèi)用，兼顧生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性雙重優(yōu)點(diǎn)。

3.3膜分離法

膜分離法作為重要的廢水深度處理技術(shù)，主要包括微濾、超濾、納濾和反滲透。處理過程中基本無相變化，可以在常溫下操作，且具有效率高、能耗低、投資小、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，成為當(dāng)前焦化廢水深度處理的研究熱點(diǎn)之一，目前膜分離法在焦化廢水深度處理中的應(yīng)用通常是超濾(UF)+反滲透(RO)或超濾(UF)+納濾(NF)組合工藝。

結(jié)束語(yǔ)：

目前國(guó)內(nèi)的煤炭深加工企業(yè)越來越多，對(duì)煤炭的深加工能有效提高煤炭的附加值，是當(dāng)前國(guó)家政策鼓勵(lì)大力發(fā)展的新產(chǎn)業(yè)。但煤炭深加工產(chǎn)業(yè)的工業(yè)廢水焦化廢水由于其含有大量的化學(xué)有機(jī)化學(xué)成分，難以生物降解。因此焦化廢水深度處理成為焦化廠亟待解決的技術(shù)問題。