冶金工業焦化廢水處理工藝研究

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［摘要］如何對冶金工業產生的焦化廢水進行合理的處理，一直是困擾冶金工業發展的一個技術難題，國內外都對這項技術難題進行了深入的研究，并對現有的工藝和凈化技術進行了改進。因此，本文將結合目前處理工藝的研究進展，分析幾種常見的焦化廢水處理工藝。

［關鍵詞］冶金工業；焦化廢水；處理工藝；研究進展

不同的工業產生的焦化廢水有其各自的特點，在對其進行處理的時候，必須結合焦化廢水的特點，選擇適合的處理工藝，才能達到最佳的處理效果。因此，我們首先需要對冶金工業產生的焦化廢水的特點進行一個簡單的分析，冶金工業產生的廢水有兩個主要的特點，一個是其污染程度高；另一個是其非常難降解，所以我們在對冶金工業產生的焦化廢水進行處理的時候，主要攻克這兩個難關。

1焦化廢水以及危害

1.1含義及來源

要對焦化廢水的處理工藝進行研究，我們首先需要了解什么是焦化廢水，它是一種在焦爐煤氣初冷以及焦化生產過程中使用的水或者是由蒸汽冷凝而成的廢水，是一種具有毒性并且難降解的有機廢水。這種廢水主要有兩個來源，一方面它來自于剩余的氨水廢液，這是在煤高溫裂解的過程中產生的，剩余氨水其成分復雜多樣，并且所含有的污染物濃度較高，是焦化廢水的主要來源。另一方面，它來自于酚水，主要是在煤氣的凈化過程中產生，酚水的污染性相對較低。

1.2組成及危害

通過對焦化廢水的來源進行分析，我們知道焦化廢水的兩個重要組成成分是酚類，以及含氮的化合物，當然還包括一些含氧以及硫的化合物。在焦化廢水中，含有大量的氨以及氮元素，這些物質及其不穩定，容易與空氣中的微生物發生硝化反應，產生大量的三氧化氮以及二氧化氮等物質，這些物質對人體的危害極大，會致癌，引起胎兒畸形。

2處理工藝研究進展

目前，在冶金工業方面，我國主要采用生化法對其產生的焦化廢水進行處理，這種方法能夠有效去除酚以及氰等物質，但是對含氨以及氮的物質處理效果不佳，排放時很難達到國家統一規定的標準，因此，仍需加大焦化廢水處理工藝的研究，降低處理成本，提高處理效果，才能促進冶金工業的進一步發展。

2.1活性污泥法

這種方法以活性污泥為主體，對經過除油、調均等預處理的廢水進行曝氣處理，然后再進行固液分離，通過這種方法處理的焦化廢水，其中酚的含量能夠得到有效降低，每升廢水僅含有0.5毫克左右的酚。利用這種方法對焦化廢水進行處理，一方面其處理的效果較好，并且能夠靈活調整處理的程度，另一方面，在處理的過程中還能夠通過提高回流比來解決負荷升高的問題。但是這種處理工藝仍然存在很多不足，比如：它對基本上沒有任何的去除效果，并且這種方法在進行曝氣處理的時候，曝氣池容積大，需要的投資也大，除此之外，其進水的負荷不能夠過高，對沖擊負荷的適應能力也比較差。

2.2粉煤灰處理法

這種處理焦化廢水的工藝將粉煤灰作為吸附劑，它是一種可再資源化的物質，由多種粒子構成，這些粒子有些表面呈多孔狀，表面積較大，能夠吸附多種碎屑，因此用它來對廢水進行深度的處理，它對酚類物質的去除率高，合適的濃度條件下能夠保證處理后的焦化廢水中，只有氨和氮不達標。這種處理焦化廢水的工藝，其原料的來源十分廣，因此成本較低，且操作簡單，同時實現了利用廢料治理廢料的目的，是未來在處理焦化廢水方面值得開發的重要工藝。

2.3煙道氣處理工藝

國內在處理焦化廢水方面進行了大量的研究和實踐，有些冶金廠就利用煙道氣來對剩余的氨水進行處理，排入大氣中含氨、酚類等的物質含量極少。這種方法與粉煤灰法有異曲同工之處，都實現了以廢止廢的目的，并且成本低，處理效果好；但是這種方法仍然存在一定的局限影響其大規模的使用，一方面這種方法要求廢水以及煙道氣中含有的氨的量要能保持一致，這就限制了其使用范圍，另一方面，廢水中還含有一些難以處理的微生物，它們排入大氣可能會造成新的污染。

2.4缺氧——好氧（A——O）工藝

這種工藝又叫循環生物脫氧工藝，先在缺氧池中發生反硝化反應，然后泥水單獨回流，在好氧池中發生硝化反應，在這兩個化學反應中，參與的微生物以及反應條件各不相同，所轉化的基質也不同。這種方法的處理效率有所提高，但是由于廢水在池中停留的時間過長，造成了其中的有機物降解的效果不佳。在這種工藝的基礎之上，很多研究者對這種方法進行了改進，比如形成了厭氧——缺氧——好氧（A——A——O）工藝，A——O——O工藝等，因此，這是一種現行較為有效的方法，以此為基礎也衍生出了多種處理焦化廢水的方法。

2.5催化濕式氧化法

這種方法以空氣或者氧氣為氧化劑，在催化劑的作用下將氨、氮以及有機污染物氧化為氮氣和二氧化碳，這種方法對氨和氮的去除率能夠高達90%以上，并且處理后的水質遠遠優于生化法的處理結果。但是這種方法使用的催化劑價格昂貴，增加了冶金廠的生產成本，不能成為冶金廠的首選方法。

2.6超臨界水氧化工藝

這是一種處理有機廢水的新興工藝，在水的臨界點以上，水的物理以及化學特性會發生改變，從而使得焦化廢水中的有機物在水中的溶解度大大的增加了，同時一些小分子的氣體，比如甲烷、氫氣等能夠在超臨界水中任意的混溶，而鹽類在其中的溶解度又急劇降低，使得焦化廢水中的無機鹽能夠分離出來。這種技術降低了物質之間的溶解阻力，使得難以處理的廢水能夠得到高效的處理。這種方法原料來源廣且成本低，用來反應的器材體積小，而處理量大，結構簡單而操作簡便，能夠進行大范圍的推廣，并且在操作中實現了全封閉，避免二次污染的情況出現，是未來值得推廣的處理焦化廢水的工藝。總之，隨著人們對環境的關注日益增加，提升焦化廢水處理效率成為冶金工業必須解決的問題，只有解決了技術問題，才能確保冶金工業的可持續發展。

參考文獻

[1]李富元.冶金工業焦化廢水處理工藝研究進展[J].山西冶金，2017，40（03）：39-40.

[2]王紹文.冶金工業焦化廢水處理存在的問題與解決的途徑和對策[A].中國金屬學會.2005中國鋼鐵年會論文集（第2卷）[C].中國金屬學會：，2005：4.

作者：謝立超 謝華根 張文靜 單位：江西新余新鋼集團公司焦化廠