焦化廢水中的有機(jī)物及氨氮濃度高、生物毒性大、難以降解，是處理難度較大的工業(yè)廢水之一。我國(guó)于 20 世紀(jì)70 年代建設(shè)了一批采用一段曝氣或二段曝氣的活性污泥法水處理設(shè)施，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)焦化生產(chǎn)企業(yè)多采用強(qiáng)化脫酚生化處理工藝處理廢水 ，處理后出水的酚、氰等基本可以達(dá)標(biāo)。但由于焦化廢水中 存在大量難降解有機(jī)物，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn) COD 和氨氮的一級(jí)達(dá)標(biāo)排放。近年來(lái)隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境污染控制與節(jié)能 減排要求的日益嚴(yán)格，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)高濃度難降解焦化廢水的理化預(yù)處理技術(shù)、組合生化工藝和高效脫氮工藝、焦化廢水生化處理出水的深度處理和回用技術(shù)等進(jìn)行了大量研究。盡管這些研究工作基本處于實(shí)驗(yàn)研究水平，但可為焦化廢水的達(dá)標(biāo)治理和廢水回用技術(shù)實(shí)際應(yīng)用提供借鑒。筆者對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的焦化廢水處理技術(shù)進(jìn)行了綜述。

　　1 焦化廢水預(yù)處理技術(shù)

　　焦化廢水中含有苯酚、多環(huán)芳烴、含氮硫的雜環(huán)化合物如喹啉、吡啶 、吲哚、噻吩等有機(jī)物 〔1〕，除苯系物外，大部分有機(jī)物難以生物降解。 含有高濃度的氨氮是焦化廢水的另一特點(diǎn)，盡管生化處理前的蒸氨工藝可以去除大部分氨氮，但是傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)對(duì)于進(jìn)入生化系統(tǒng)中的數(shù)百 mg/L 氨氮，仍難實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)處理。因此需對(duì)焦化廢水進(jìn)行預(yù)處理以降低生化系統(tǒng)廢水的污染物負(fù)荷、 提高廢水的生物可降解性。 現(xiàn)已報(bào)道的預(yù)處理方法有：(1) 采用強(qiáng)化絮凝、 化學(xué)沉淀等方法去除焦化廢水中的 COD 和氨氮，降低生化系統(tǒng)污染負(fù)荷;(2) 根據(jù)焦化生產(chǎn)中各工藝水的水質(zhì)特征，回收廢水中的化工產(chǎn)品 ，降低污染物含量;(3) 采用理化預(yù)處理方法提高廢水的可生化性。

　　王愛(ài)英等〔2〕對(duì)焦化廢水混凝預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行了研究，評(píng)價(jià)了幾種絮凝劑的處理效果 ，采用優(yōu)選的絮凝劑預(yù)處理可使 COD 和濁度去除率分別達(dá)到 22%和 97%以上。 Peng Lai 等 〔3〕用絮凝-零價(jià)鐵聯(lián)用技術(shù)預(yù)處理焦化廢水 ，在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下 ，COD 去除率可達(dá) 46%以上。 北京化工大學(xué)提出開(kāi)發(fā)焦化廢水處理過(guò)程中的高價(jià)值產(chǎn)品提取工藝技術(shù)，終端廢水中的 酚 、 氰回收及 Fenton 氧化預(yù)處理技術(shù)等 ，將廢水預(yù)處理與化工產(chǎn)品回收相結(jié)合 。 鐵炭?jī)?nèi)電解作為提高難降解有機(jī)廢水可生化性的預(yù)處理技術(shù) ，已在硝基和有機(jī)氯廢水處理中實(shí) 際應(yīng)用 ，但用于焦化廢水預(yù)處理的研究不多 。 盧永等 〔4〕采用鍍銅鐵內(nèi)電解對(duì)焦化廢水進(jìn)行預(yù)處理，COD 去除率高達(dá) 66 %，遠(yuǎn)優(yōu)于鐵炭?jī)?nèi)電解，連續(xù)進(jìn)水試驗(yàn)表明 COD 去除率穩(wěn)定在 40%~50 %，且不存在填料板結(jié)問(wèn)題。

　　2 焦化廢水生化處理組合工藝

　　現(xiàn)有的生化處理工藝一般難以使焦化廢水的 COD 和氨氮達(dá)標(biāo)，因此研究者采用組合生化工藝處理廢水，以提高脫氮和去除 COD 效率。 相關(guān)研究已有較多報(bào)道，有些組合工藝已在實(shí)際工程中應(yīng)用 。

　　李長(zhǎng)太等〔5〕對(duì)短程硝化反硝化 、 同步硝化反硝化、 厭氧氨氧化等生物脫 氮工藝及其在焦化廢水脫氮處理中的應(yīng)用情況進(jìn)行了討論 。 此外 A2/O、A2/O2 等組合生化工藝及固定化優(yōu)勢(shì)微 生物技術(shù)等也有較多報(bào)道。 Peng Lai 等 〔6〕將膜生物反應(yīng)器與零價(jià)鐵技術(shù)結(jié)合處理焦化廢水，COD、氨氮、總無(wú)機(jī)氮的去除率分別高達(dá) 96.1 %、99.2 %、92.3 %，零價(jià)鐵的氧化還原與絮凝作用可有效去除焦化 廢水中的難降解有 機(jī)物，從而提高了廢水的可生化性。Ping Ning 等〔7〕采用超聲 、催化氧化、活性污泥組合工藝處理焦化廢水，4 h 內(nèi)超聲輻射可使 COD 去除率增加 48%~ 80 %; 向系統(tǒng)中投加 3 mmol/L 硫酸亞鐵后，COD 去除率高達(dá) 95.7 %，與單純的活性污泥法相比提高了 63.5%。 生化組合工藝對(duì)焦化廢水有 較好的處理效果，表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。

　　3 焦化廢水深度處理與回用技術(shù)

　　由于環(huán)保要求日益嚴(yán)格 ，近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)焦化廢水的深度處理和回用技術(shù)研究顯著增加 。由于單純的生物處理工藝很難實(shí)現(xiàn)焦化廢 水的深度處理與回用 ，因此相關(guān)研究基本 都是理化技術(shù)和理化生化組合技術(shù)。 龔劍麗等〔8〕研究了 O3、UV/O3 高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)焦化廢水二級(jí)生化外排水中 難降解有機(jī)物的深度處理效果 ，結(jié)果表明 150 min 內(nèi) UV/O3 技術(shù)對(duì) UV254、COD、DOC 的 去 除 率 分 別 為 95.3% 、90.2% 、 77.8%。 黃永蘭 〔9〕研究了 Fenton 試劑、 光催化氧化和電化學(xué)氧化等高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)焦 化廢水的深度處理效果 ，上述方法對(duì) COD 和色度有較好的去 除效果。 王海鳳等 〔10〕采用混凝沉淀預(yù)處理—二氧化氯氧化—反滲透脫鹽工藝處理寶鋼焦化廠二級(jí)生 化 出水，深度處理后的出水完全符合循環(huán)冷卻水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。 周靜等 〔11〕比較了幾種常用絮凝劑和新型復(fù)合絮凝劑對(duì)焦化廢水二級(jí)生化出水的深度處理效果，結(jié)果表明新型復(fù)合絮凝劑的投加量少 ，處理效果更好。 劉衛(wèi)平 〔12〕采用 Fenton 氧化與混凝組合工藝處理焦化廢水，提高了 COD 去除率。 吸附法是深度處理廢水的常用方法，常規(guī)的活性炭吸附由于活性炭?jī)r(jià)格較貴、 再生復(fù)雜 ，不適于大水量焦化廢水的深度處理。 Weiling Sun 等 〔13〕以電廠爐灰作吸附劑 ，對(duì)焦化廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行去除。

　　深度處理焦化廢水二級(jí)生化出水，實(shí)現(xiàn)生化出水回用和焦化廢水零排放，是焦化廢水處理的 最高目標(biāo)。 近年來(lái)，關(guān)于焦化廢水回 用和零排放的研究也日益增加 。 天津天鐵冶金集團(tuán)采用新的焦?fàn)t熄焦水系統(tǒng)將部分生化出水作為熄焦水回用 ，投資少 、 見(jiàn)效快、 設(shè)備簡(jiǎn)單 ，解決了焦化廢水的回用問(wèn)題 ，新增效益 41 萬(wàn)元/a 〔14〕。 徐鋼焦化廠通過(guò)一系列技術(shù)改造，將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水處理后閉路循環(huán) ，最終全部作為熄焦補(bǔ)充水，實(shí)現(xiàn)了焦化廢水零排放，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 〔15〕。

　　由于焦化企業(yè)一般需使用和補(bǔ)充大量循 環(huán) 冷卻水 ，因此焦化廢水回用的另一技術(shù)思路是將生化出水深度處理后用 作公司內(nèi)部的循環(huán)冷卻補(bǔ)充水 ，這樣既實(shí)現(xiàn)了焦化廢水的零排放 ，又可節(jié)約大量水資源，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 。 生化出水用作循環(huán)水時(shí)必須滿足工業(yè)循環(huán)水的水質(zhì)要求 ，而前面介紹的各理化處理技術(shù) ，有的處理費(fèi)用 太高 ，有的距離工業(yè)實(shí)際應(yīng)用還有一定差距 。 在二級(jí)生化出水經(jīng)過(guò)預(yù)處理、 降低其污染負(fù)荷且提高可降解性的基礎(chǔ)上 ，生物深度處理技術(shù)可保證其出水 水質(zhì) 、 降低處理費(fèi)用 、 提高實(shí)際應(yīng)用技術(shù)的成熟性 ，具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì) 。 其中曝氣生物濾池因出水水質(zhì)好 ，在其他工業(yè)廢水與焦 化廢水的深度處理中已有應(yīng)用 。胡曉農(nóng) 、 唐文鋒等 〔16, 17〕分別研究了曝氣生物濾池在焦化廢水深度處理中的應(yīng)用 ，其研究結(jié)果表明 ，曝氣生物濾池具有處理效果好 、 運(yùn)行費(fèi)用低 、 抗沖擊能力強(qiáng)、 污泥處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn) ，COD 和氨氮的去除率均可達(dá) 93%~94 %，運(yùn)行費(fèi)用為 2.8 元/m3，具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

　　經(jīng)曝氣生物濾池深度處理后的出水用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水時(shí)，除需達(dá)到水質(zhì)的理化指標(biāo)外 ，對(duì)微生物等也有一定要求，因此需對(duì)出水進(jìn)行消毒殺菌處理，同時(shí)對(duì)回用水的腐蝕結(jié)垢性能進(jìn)行評(píng)價(jià) 。 目前用于水處理的消毒殺菌技術(shù)中 ，氯和二氧化氯消 毒比較經(jīng)濟(jì)有效 ，但因氯離子具有腐蝕作用 ，因此不符合循環(huán)補(bǔ)充水的要求 ; 紫外技術(shù)在飲用水消毒系 統(tǒng)中有廣泛應(yīng)用 ，但用于污水深度消毒處理中僅有少量報(bào)道 〔18〕，實(shí)際應(yīng)用不多 ，用于焦化廢水深度處理出水中則未見(jiàn)報(bào)道; 臭氧消毒技術(shù)目前主要應(yīng)用于飲用水和游泳池水的消毒 〔19〕，工業(yè)污水處理中尚不多見(jiàn)。微波消毒可用于口腔臨床及醫(yī)療廢物處理中 〔20〕，但在生化處理出水回用中未見(jiàn)應(yīng)用 。 有實(shí)驗(yàn)研究表明 ，微波對(duì)污水中的細(xì)菌和微生物有極強(qiáng)的殺滅作用 。

　　對(duì)于焦化廢水二級(jí)出水回用作循環(huán)水時(shí)出現(xiàn)的設(shè)備腐蝕問(wèn)題已有研究報(bào)道。 Huanzhen Zhang 等 〔21〕 研究了焦化廢水用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)時(shí)的腐蝕特征和控制技術(shù)，并優(yōu)化了緩蝕劑配方，系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行表明其可滿足 GB 50050—1995《工業(yè)循環(huán)冷卻水設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。具體參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　4 結(jié)論

　　焦化行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶(hù) ，節(jié)約水資源 、減少?gòu)U水排放是焦化行業(yè)的重要任務(wù)。 由于焦化廢水本身的水質(zhì)特點(diǎn)以及現(xiàn)有處理技術(shù)的局限 ，僅從廢水治理角度出發(fā)難以根本解決焦化廢水的環(huán)境污染問(wèn)題，因此深度處理焦化廢水并回用 、 實(shí)現(xiàn)零排放是焦化行業(yè)解決環(huán)境污染的根本出路。國(guó)內(nèi)目前僅有少數(shù)焦化企業(yè)將焦化廢水作為熄焦水回用 ，但也存在一些問(wèn)題，而絕大部分企業(yè)還沒(méi)有解決焦化廢水回用的技術(shù)問(wèn)題，因此研究開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的焦化廢水深度處理與回用技術(shù)，具有良好的市場(chǎng)推廣前景。