岳陽億德環(huán)保科技有限公司
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焦化廢水深度處理技術(shù)
焦化廢水的處理對于鋼鐵企業(yè)減少污水排放量和新水用量,提高廢水循環(huán)利用率具有重要的意義。介紹了幾種常用的焦化廢水深度處理技術(shù),如混凝沉淀法、吸附法、生物化學(xué)法、高級氧化法、膜分離法等,并對目前國內(nèi)外的焦化廢水處理工藝現(xiàn)狀進行了描述,展望了焦化廢水深度處理技術(shù)的發(fā)展方向。
焦化廢水是一種高濃度、高污染的有機廢水，其毒性大，可生物降解性差，是鋼鐵工業(yè)最難處理的一類廢水。目前鋼鐵企業(yè)普遍采用預(yù)處理+生化處理+混凝沉淀處理工藝，出水多回用于濕法熄焦、煤場散水等對水質(zhì)要求不高的用戶。隨著國家環(huán)保標(biāo)準的日益嚴格以及水資源的日益緊張，對焦化廢水進行深度處理并回用于鋼鐵生產(chǎn)變得日益迫切。
為完善國家污染物排放標(biāo)準體系，引導(dǎo)鋼鐵、焦炭行業(yè)規(guī)范和控制污染物排放，國家環(huán)保部對《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準》（GB13456—1992）進行了修訂和完善，并在2012年10月1日頒布實施了新的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準》（GB 16171—2012），該標(biāo)準對焦化廢水的排放提出了更加嚴格的要求：對于新建企業(yè)2012年10月1日起和現(xiàn)有企業(yè)2015年1月1日起，懸浮物≤50 mg/L，COD≤80 mg/L，氨氮≤10 mg/L，石油類≤2.5 mg/L，氰化物≤0.2 mg/L。此外，新標(biāo)準中還明確了監(jiān)測位置和單位單品基準排水量，從而避免了以往因監(jiān)測位置不同和排水量不同引起的執(zhí)行標(biāo)準不統(tǒng)一。并且對處理后回用于洗煤、熄焦和高爐沖渣等的焦化廢水水質(zhì)也提出了明確的規(guī)定，而以往由于該方面標(biāo)準的缺失，有的生產(chǎn)廠甚至將未經(jīng)任何處理的焦化廢水直接用于熄焦。
由于現(xiàn)有的焦化廢水處理工藝很難滿足日益嚴格的環(huán)保標(biāo)準，因此從企業(yè)發(fā)展的長期來看，必須對焦化廢水進行深度處理。目前，焦化廢水深度處理技術(shù)主要包括混凝沉淀法、吸附法、生物化學(xué)法、高級氧化法和膜分離法。
混凝沉淀法是在廢水中加入一定量的混凝劑，使廢水中難以沉淀或過濾的污染物通過物理或化學(xué)作用使其集結(jié)成較大的顆粒，從而達到分離的目的。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。目前研究的重點就是開發(fā)新型高效復(fù)合混凝劑。如寶鋼焦化廢水采用M180復(fù)合型混凝劑、邯鋼采用JY-202復(fù)合型混凝劑后，其處理效果均優(yōu)于PFS等混凝劑。
吸附法是利用多孔性吸附劑的吸附作用，對焦化廢水中的污染物質(zhì)進行去除。目前研究的吸附劑有活性炭、粉煤灰、褐煤、膨潤土、焦粉、高分子聚合物和吸附樹脂等。由于活性炭具有獨特的孔結(jié)構(gòu)和吸附性能，被廣泛地應(yīng)用于焦化廢水深度處理工藝中，如韓國浦項、中國臺灣中鋼和中國寶鋼等。同時也可以采用多種吸附劑聯(lián)合使用，如爐渣過濾-樹脂吸附、沸石-活性炭復(fù)合材料吸附等。
目前用于焦化廢水深度處理的生物化學(xué)法主要有曝氣生物濾池（BAF）和膜生物反應(yīng)器（MBR）。BAF是一種新型生物膜法，對有機污染物和氮、磷等具有較好的去除效果，其特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池，具有基建投資少、出水水質(zhì)好、運行能耗低、運行費用省等優(yōu)點。 MBR是將膜技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合的一種先進的廢水處理方法，主要是先利用生物技術(shù)去除水中可生物降解的有機污染物，然后利用膜技術(shù)過濾懸浮物和水溶性大分子物質(zhì)，降低水濁度。MBR具有處理效率高、占地面積小、自動化程度高等優(yōu)點，是21世紀最具有發(fā)展前景的污水處理和中水回用技術(shù)。
高級氧化法是指通過不同途徑產(chǎn)生具有高反應(yīng)活性的羥基自由基，再利用其強氧化性將水中的有機污染物降解，生成小分子物質(zhì)，甚至直接轉(zhuǎn)化為CO2和水。高級氧化法可以有效去除水中難降解的有機污染物，具有處理效率高、無二次污染等優(yōu)點。在焦化廢水深度處理領(lǐng)域，研究和應(yīng)用較多的高級氧化法有Fenton氧化試劑法、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。
膜分離法是一種具有巨大潛力和實用性的廢水處理技術(shù)，其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推動力（如濃度差、壓力差、電位差等），使廢水中的組分選擇性的透過膜，從而達到分離凈化的目的。膜分離技術(shù)應(yīng)用于廢水處理具有能耗低、效率高和工藝簡單等特點。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。近年來，在焦化廢水深度處理領(lǐng)域，研究與應(yīng)用較多的是超濾-反滲透的雙膜法焦化廢水處理工藝，經(jīng)超濾-反滲透處理后的焦化廢水，出水符合工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準，可回用于凈環(huán)補充水、鍋爐軟水補給水，甚至部分替代新水。
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