黄耀东 HUANG Yao-dong
（唐山市汇丰炼焦制气有限公司，唐山 063100）
（Tangshan Huifeng Coking Gas Co.，Ltd.，Tangshan 063100，China）
摘要： 生产排放废水处理进行回用既是国家政策的要求，也是企业自身发展的需要。本文对焦化废水的深度处理制纯水方案做初步探讨。
Abstract： The industrial wastewater treatment and reuse is not only the requirement of national policy, but also the need of the development of enterprise itself. This paper discusses the solution to the advanced treatment of coking wastewater to produce pure water.
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关键词 ： 焦化废水；深度处理；高效微生物
Key words： coking wastewater；advanced treatment；effective microorganisms
中图分类号：X784 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）06-0312-02
0 引言
焦化废水是一种有毒害的、高浓度难降解的有机工业废水，其成分十分复杂，包括数十种无机和有机化合物。其来源主要有三个：一是剩余氨水，它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水，是焦化废水的主要来源；二是在煤气净化过程中产生出来的废水；三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。
1 焦化废水处理技术研究现状
目前焦化废水一般进行两级处理，第一级处理为预处理，把废水中部分不易降解的有机物去除，并调节水质水量，除油、氨等有害物质，包括格栅、调节池、蒸酚等。第二级处理主要是利用微生物、电化学等方法进一步降解废水中的各种有机物，包括生物处理技术、电化学处理技术等。二级处理是焦化废水的主要处理方式，国内焦化企业普遍采用生物处理技术。
1.1 生物处理 生物处理技术相对其他废水处理工艺来说较为成熟，应用也较为广泛，主要包括生物脱氮技术、生物膜技术等。
①国内焦化企业对生物脱氮技术研究主要集中在A1-A2-O工艺。A1-A2-O工艺是在A-O工艺的基础上改进来的，通过对各段供氧量的不同形成厌氧-缺氧-好氧反应区。厌氧阶段水中难降解有机物通过水解酸化作用由大分子分解为易降解的小分子，减轻后续反硝化-硝化反应负荷，提高废水的可生化性，并为后续反应提供碳源。缺氧条件下，反硝化菌利用废水中的有机物将NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气。好氧条件下，有机物进一步被降解，有机氮被硝化，同时P随着聚磷菌的过量摄取而降低。A1-A2-O工艺处理焦化废水可以有效降解水中各种污染物质，运行稳定，操作方便，得到各焦化厂的普遍认同。②生物膜技术是指用天然或合成材料为载体，在其表面形成有利于污染物降解的由细菌类微生物、原生和后生动物类的微型动物等组成的生物膜。按照废水和滤料的接触方式不同分为润壁型生物膜法、浸没型生物膜法和流动床型生物膜法。
生物膜过滤可以取代传统生化处理技术中的二次沉淀池，降低投建成本。生物膜技术产生污泥即脱落的生物膜，产生量少，周期长，可以减少剩余污泥的处理费用。耐冲击负荷，可适应高浓度废水，对难降解有机物也有较高降解效率。生物膜法可与多种其他污水处理技术结合，进一步提高硝化能力。
1.2 电化学处理 电化学技术因可以产生强氧化性且无二次污染，逐渐受到关注，焦化废水处理方面常见的报道有电解氧化法和电Fenton法。
电解氧化法主要针对焦化废水中酚的降解，梁镇海等用Ti/Sn02+Sb203+Mn02/Pb02电极电解氧化处理焦化废水，酚的转化率达到了95.8%。
电Fenton法属于高级氧化技术，起源于Fenton法。电Fenton法用电化学法产生的Fe+2和H2O2作为Fenton试剂，可以提高H2O2的利用率，防止Fe+2生成中间产物Fe3+的络合物，影响矿化反应的进行。
2 深度处理技术
2.1 排水现状 焦化厂炼制焦炭产生的焦化废水CODcr浓度高达3000-4000mg/L，酚类浓度500-900mg/L、氰化物浓度15mg/L、石油类浓度55-75mg/L、氨浓度200-300mg/L，色度高达几千倍以上。
唐山市汇丰炼焦制气厂焦化废水经处理后出水水质达到GB16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》的直接排放标准，并优于该标准，各项出水指标如下（单位：mg/L）：CODcr≤80，氨氮≤10，挥发酚≤0.3，总氮≤20，BOD5≤20，SS≤50，石油类≤2.5，总磷≤1.0，氰化物≤0.2，硫化物≤0.50，pH6.0-9.0，色度20-30倍。
该公司污水处理为双系，A系B系，总进水量80m3/h，生化处理采用A/A1/O1/A2/O2+生物流化床循环生物脱氮工艺。焦化废水经过1#2#厌氧池A、1#2#缺氧池A1、1#2#好氧池O1及1#2#二沉池、缺氧池A2和好氧池O2，期间反复经历厌氧、缺氧和好氧区，进行彻底的反硝化—硝化反应，不仅使COD、氨氮和各类难降解有机物得到大幅降解，聚磷菌还可以过量吞噬P，使P含量也得到降低。废水进入HOKTOC生物流化床时大分子有机物已经在上一步分解为小分子有机物，在流化床内进一步进行硝化脱氮。两者组合在一起能够彻底有效地降解焦化工艺废水中的有毒有害物质，降低废水中的氨氮、COD、色度等含量。
2.2 制纯水技术选择 深度处理单元的进水为生化处理的出水，深度处理后预计作为锅炉补充水，因此，应满足锅炉用水质量标准，根据《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》GB/T 12145-1999要求，深度处理出水水质指标：硬度≈20mmol/L；电导率≤0.2μs/cm；Si02≤20μg/l。
深度处理较为成熟的技术有膜法、活性炭吸附法等。
膜法是通过膜上微孔拦截大于膜孔直径的分子，将小于膜孔直径的分子过滤在膜外的一种物理过滤方式，从而达到去除废水中有机物的效果。该工艺对有机物去除率较高，但是投资、运行和维护费用高，且透水率较低容易造成浓水累积。
活性炭吸附法是利用活性炭表面与水中有机物发生吸附反应，降低水中污染物浓度的一种物化方法。该工艺较为成熟，反应速度较快，且活性炭可再生，运行费用低。
结合该厂原有污水处理流程，深度处理可采用：生化处理进水—活性炭过滤器—反渗透—混床—出水。选用的处理设备耐腐蚀性强，设备组成简单，管理方便，运行可靠，出水水质稳定。
活性炭过滤器采用生物法可再生活性炭，微生物和活性炭的吸附功能对COD、石油类、氰化物等均有较好去除作用，去除率均达85%以上，预计出水CODcr≤6mg/L，含油量≤0.1mg/L。活性炭过滤器也作为反渗透膜的预处理，降低有机物浓度，降低反渗透压力，出水水质符合反渗透膜进水水质要求。
废水进入反渗透膜后，在一定压力下，废水中大部分有机物、胶体、细菌等留在膜内，作为浓水汇集后排出，大部分水分子和少量离子透过反渗透膜形成出水。
反渗透膜出水中含有少量的离子，需要进一步用混床进行深度除盐。混床即混合离子交换器，其主要原理是首先将交换器中的阴阳离子交换树脂转换为H型和0H型，然后将阴阳离子混合均匀进行离子交换除盐。交换器中的树脂可通过交换清洗再生，混床反应非常彻底，无中间产物和二次污染物生成，水质良好，出水稳定。预计最终出水电导率（μs/cm25℃）<0.2，二氧化硅（mg/L）<0.02。
近年来，政府制定各项政策措施，提倡全面落实科学发展观，建设资源节约型、清洁生产型、环境友好型企业，为实现水资源再生利用起到了极大的促进作用。为响应国家号召，唐山市汇丰炼焦制气厂开工建设干熄焦工程，加大中水回用宣传力度，并筹划建设焦化废水深度处理制纯水工程，经不同程度处理后用于化产工段循环水补充水、煤厂抑尘、锅炉用水等。污水深度处理工程建成后，对于节约水资源，净化当地环境有着重要的作用，将产生明显的社会效益、经济效益和环境效益。
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参考文献：
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