焦化废水处理工艺探究

（２００６）０３－０１４３－０２文章编号：１００５－６０３３

ＳＣＩ－ＴＥＣＨＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ２００６年第１６卷第３期

收稿日期：２００５－１１－０２

焦化废水处理工艺探究

王瑞珂，杨云龙

（太原理工大学环境科学与工程学院，山西太原，０３００２４）

摘

要：阐述了焦化废水的产生、组成及危害，并对焦化废水处理技术的发展及近年来

出现的新技术作了介绍。关键词：焦化废水；物化法；生化法中图分类号：Ｘ７０３

文献标识码：Ａ

力。若饮用ＮＨ３－Ｎ质量浓度超过１０ｍｇ／Ｌ的水会引起高铁血红蛋白症，甚至发生窒息现象。大量的氨氮排入水体会造成水体富营养化，其中一些藻类蛋白质毒素可富集在水产生物体内，并通过食物链使人中毒。

焦化废水中的有机物以酚类化合物为主，其质量分数占总有机物的邻甲酚、对甲酚、二甲酚、邻苯二酚及其同系８５％左右。主要成分有苯酚、

氮杂联苯、吡啶、喹啉、咔唑、吲哚等；物等；杂环类化合物包括二氮杂苯、

多环类有机物包括萘、蒽、菲、芘等。酚类化合物会引起蛋白质变性沉淀，对生物细胞直接产生毒害作用，使生物细胞失去活力，蛋白质凝固，引起深部组织损伤、坏死，而多环与杂环类化合物多数也是致癌物质。

焦化废水是焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水，其有机物成分复杂，组分种类繁多，且污染物浓度高，主要成分为酚类化合物、多环芳香族化合物、含氮氧硫的杂环化合物及脂肪族化合物，属难生物降解有机废水。因此焦化废水的处理一直是国内外废水处理的一大难题。

ＧＢ８９７８—９６污水综合排放标准对焦化废水的排放规定如下：一级标准是ＮＨ３－Ｎ≤１５ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ≤１００ｍｇ／Ｌ；二级标准是ＮＨ３－Ｎ≤２５ｍｇ／Ｌ，

ＣＯＤ≤１５０ｍｇ／Ｌ。过去，国内外去除焦化废水中的ＮＨ３－Ｎ和ＣＯＤ主要依靠活性污泥法，该方法可有效去除焦化废水中的有毒物质（酚、氰等），但对于难降解的有机物和ＮＨ３－Ｎ的去除率则很低，达不到排放标准要求。鉴于此，国内外学者对焦化废水中有机物和ＮＨ３－Ｎ的去除做了大量的研究，研制成功了许多切实可行的处理工艺，提高了ＣＯＤ和ＮＨ３－Ｎ的去除率。

３

３．１３．１．１

焦化废水的处理方法

物化处理法蒸氨法

焦化废水中氨氮主要来源于剩余氨水，采用蒸氨法可大大降低水中

１焦化废水的产生

（１）煤高温裂解和荒煤气冷却产生的剩余氨水废液。这是焦化废水

氨的浓度。其不足之处是蒸氨后剩余氨水仍高达３００ｍｇ／Ｌ，不能满足排放标准。

的主要来源，其水质复杂，组分种类繁多，且污染物浓度较高。

（２）煤气净化过程中煤气终冷器和粗苯分离槽排水等，此种来源废水含污染物浓度相对较低。

（３）煤焦油的分馏、苯的精制及其他工艺过程的排水，废水量较小，污染物浓度较低。

３．１．２焚烧法

用高温焚烧使焦化废水变成ＣＯ２和水蒸气的少许无机物灰分，没有

二次污染，ＣＯＤ去除率高达９９．５％。缺点是设备投资及运行成本高。

３．１．３混凝沉淀法

向废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，

２焦化废水的组成与危害

焦化废水中的无机物质一般以氨盐的形式存在，主要有（ＮＨ４）２ＣＯ３，

中和废水中某些物质表面所带的电荷，使这些带电物质发生凝聚。此方法关键是混凝剂，常采用聚合硫酸铁。

３．１．４膜分离法

利用一种特殊的半渗透膜分离水中离子和分子的技术，主要包括反

（ＣＯＤ）ＮＨ４，（ＮＨ４）２Ｓ，ＮＨ４Ｆｅ（ＣＮ）３和ＮＨ３－ＮＨ４ＨＣＯ３，ＮＨ４ＣＮ，ＮＨ４ＳＣＮ，ＮＨ４

Ｎ，是一种不稳定的物质，在微生物作用下发生硝化反应，生成ＮＯ３－，ＮＯ２－，ＮＯ２－是一种致癌物质，并可引起胎儿畸形；ＮＯ３－会破坏血液结合氧的能

渗透（ＲＯ）、纳滤（ＮＦ）、超滤（ＵＦ）、微滤（ＭＦ）等。液膜法除酚技术在我国发展较快，是一项快速、高效、节能的新型分离技术。

大学会计专业，高级会计师，三门峡市财政局财经投资公司，河南省三门峡市，４７２０００．

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第一作者简介：王

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!娟，女，１９７１年８月生，２００１年毕业于西安交通

ＣｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓａｂｏｕｔＳｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｔｈｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ

ｏｆＡｃｃｏｕｎｔａｎｔｓ’ＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＥｔｈｉｃｓ

ＷＡＮＧＪｕａｎ，ＬＩＵＹｕ－ｘｉａ，ＰＡＮＪｉｎ－ｙａｎｇ，ＷＡＮＧＹｉｎｇ

ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｉｎｔｈｅｌｉｇｈｔｏｆｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆａｃｃｏｕｎｔａｎｔｓ’ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｅｔｈｉｃｓｉｓｐｏｏｒ，ａｎｄａｃｃｏｕｎｔａｎｔｓ’

ｂｅｈａｖｉｏｒａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｉｓｄｅｆｉｃｉｅｎｔ，ｅｔｃ．，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈａｔｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆａｃｃｏｕｎｔａｎｔｓ’ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｅｔｈｉｃｓａｎｄｂｅｈａｖｉｏｒａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｒｅａｌｉｚｉｎｇａｃｃｏｕｎｔａｎｔｓ’ｓｔｒｉｃｔｓｅｌｆ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ，ａｎｄｇｕａｒａｎｔｅｅｉｎｇｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆａｃｃｏｕｎｔｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｒｅｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｈｅｈｅａｌｔｈｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｅｃｏｎｏｍｙａｎｄｂｕｉｌｄｉｎｇｔｈｅｈａｒｍｏｎｉｏｕｓｓｏｃｉｅｔｙ．

ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ａｃｃｏｕｎｔａｎｔ；ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｅｔｈｉｃｓ；ｂｅｈａｖｉｏｒａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ

１４３

王瑞珂，杨云龙焦化废水处理工艺探究本刊Ｅ－ｍａｉｌ：ｂｊｂ＠ｍａｉｌ．ｓｘｉｎｆｏ．ｎｅｔ综述

３．１．５３．１．６

萃取法

用络合萃取法处理含酚废水技术，已有高效萃取剂，除酚效果良好。吸附法

利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质，使废水得到净

铜系列和稀土系列三大类。

３．３．２粉煤灰处理焦化废水

粉煤灰的主要成分是ＳｉＯ２，Ａｌ２ＳＯ３，ＮａＡｌＳｉＯ４等，将粉煤灰作为吸附

挥发酚去除率高，可对焦化废剂深度处理焦化废水，脱色效果好，ＣＯＤ、水进行深度处理。

化。它常与其他方法连用。缺点是处理成本高，吸附剂再生困难，不利于处理高浓度废水。

３．３．３催化铁内电解方法

该方法针对难降解工业废水中存在的难降解物质、生化反应抑制物

３．２３．２．１

生物处理法普通活性污泥法

该法能将焦化废水中的酚、氮有效地去除，两项指标均能达到国家

质以及染料和化工废水中存在的显色物质，利用单质铁催化还原，从而使其转化为无色、可生化降解的物质，在此过程中产生的新生态铁离子同时起混凝作用去除部分污染物。该方法还可以去除水中的重金属、磷酸根，有效地解决了废水处理中的许多难题。该方法反应速率快，作用有机污染物质范围广，适用ｐＨ范围宽，运行成本极低，运行管理方便，ＣＯＤ除率高。

排放标准。但对ＮＨ３－Ｎ的去除效果极差，出水口的ＮＨ３－Ｎ在２００ｍｇ／Ｌ左右，ＣＯＤ在３００ｍｇ／Ｌ左右，离国家污水排放标准还有一定距离。

３．２．２Ａ—Ｏ与Ａ—Ａ—Ｏ工艺

目前国内主要采用Ａ—Ｏ（缺氧—好氧）与Ａ—Ａ—Ｏ（厌氧—缺

氧—好氧）工艺及其变型脱氮工艺进行焦化废水的脱氮处理，脱氮效果较好。实验表明：Ａ—Ａ—Ｏ工艺在ＮＨ３－Ｎ去除和反硝化方面均优于Ａ—

４结语

现在新建的焦化废水处理设施采用Ａ—Ｏ处理工艺的较多。其中宝

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。３．２．３

传统ＳＢＲ法处理工艺

ＳＢＲ工艺是集生物降解和脱氮除磷于一体的新技术，ＳＢＲ反应池生化反应能力强，处理效果好，用它来处理焦化废水，ＮＨ３－Ｎ的去除率为

钢一期、二期焦化废水通过对Ａ—Ｏ工艺优化，采用了Ａ—Ａ—Ｏ工艺，但其处理成本相对较高，且目前其厌氧反应速度较慢。提高生物浓度和生物活性是该工艺的发展方向。

廉价而有效的处理焦化废水的方法。现相对而言，ＳＢＲ是一种灵活、

在的许多研究表明，运用ＳＢＲ技术处理焦化废水，其ＣＯＤ，ＮＨ３－Ｎ均可达标排放。因此ＳＢＲ技术是一种日趋成熟的具有巨大潜力的焦化废水处理技术。

近年来国内外学者对焦化废水的处理及在实践中存在的问题做了大量的理论和实验研究，并提出了许多新的观点和处理方法，由于这些工艺大多处于实验阶段或因其运行、处理费用太高，还有待于在未来的生产实践中不断地改进、提高。我们只有在不断提高现有处理技术的基础上，增强新技术的经济可行性，将各种方法有机地结合起来，取长补短，才可能找到焦化废水的最佳处理方法，最终实现水资源的循环再利用，改善我们的生存环境。

参考文献

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６０％。缺点是传统ＳＢＲ法对焦化废水降解效率不够高。３．２．４

连续流ＳＢＲ法（ＴＣＢＳ反应器）

该工艺总ＨＲＴ为１０ｈ。容积负荷为０．５５ｋｇＣＯＤ／（ｋｇＭＬＳＳ・ｄ）～０．９（ｋｇＭＬＳＳ・（ｋｇＭＬＳＳ・ｋｇＣＯＤ／ｄ），主曝气区污泥负荷为０．５ｋｇＣＯＤ／ｄ）～０．７（ｋｇＭＬＳＳ・ｄ）时，控制主曝气区的ＤＯ在１．０ｍｇ／Ｌ～２．０ｍｇ／Ｌ，回流ｋｇＣＯＤ／

到厌氧区的浓缩污泥不超过０．５Ｑ（Ｑ为处理水的流量），ＮＨ３－Ｎ的去除率为９０％以上，出水ＮＨ３－Ｎ达我国一级排放标准。该工艺处理流程简单，克服了间歇进出水问题。

３．２．５厌氧酸化Ａ—ＳＢＲ法

酸化作为一种预处理手段，利用有机物厌氧分解过程中酸性发酵的

特点，将某些大分子的难降解有机物转化为易微生物降解的小分子有机物，从而改善废水的可生化性。然后再采用传统的ＳＢＲ法处理该污水，便可达国家排放标准。

３．２．６聚合物载体生物流化床系统

流化床生物脱氮Ａ—Ａ—Ｏ工艺处理焦化废水具有较好的ＮＨ３－Ｎ，

ＣＯＤ及酚的去除效果。３．２．７

三相气提升循环流化床处理焦化废水

（ＡＺＬＲ）处理焦化废实验研究证明用三相气提升循环流化床反应器

水，比活性污泥法处理效果好。该方法对于酚、氰等污染物有良好的耐受力，去除效果好，可有效降低曝气能耗。出水ＣＯＤ的去除率为５４．４％～

７６％；酚和氰的去除率均可达９５．０％～９９．２％。３．３３．３．１

焦化废水处理新技术催化湿式氧化技术

催化湿式氧化技术指在一定温度、压力和催化剂作用下，经空气氧化使污水中的有机物、氨分别氧化成为ＣＯ２，Ｈ２Ｏ，Ｎ２等无害物质。催化湿式氧化分为均相氧化和非均相氧化。均相氧化中的纷顿（Ｆｅｎｔｏｎ）试剂技术，是利用可溶性的亚铁盐和双氧水按一定的比例混合并在系统不需要高温高压条件下氧化有机分子的处理技术。非均相催化湿式氧化技术中催化剂以固态存在，与均相催化湿式氧化技术相比具有处理流程简单、催化剂活性较高、易分离、稳定性好等优点。催化剂主要有贵金属系列、

４－６．［７］

张兆春．长焰煤吸附焦化废水污染物的研究［Ｊ］．山东矿业学院学

（责任编辑：王雅利）

报，１９９６，１５（２）：２０５－２０９．

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第一作者简介：王瑞珂，女，１９８０年６月生，现为太原理工大学２００３级在读研究生，山西省太原市迎泽西大街７９号，０３００２４．

ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＰｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆＣｏｋｉｎｇＷａｓｔｅｗａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔ

ＷＡＮＧＲｕｉ－ｋｅ，ＹＡＮＧＹｕｎ－ｌｏｎｇ

ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｈａｒｍｓｏｆｔｈｅｃｏｋｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅ

ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｃｏｋｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｎｅｗｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｃｏｋｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓ；ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓ

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