魏峰 高明輝(陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司， 719319)

煤焦油加工廢水的深度處理研究

魏峰 高明輝(陜西煤業(yè)化工集團(tuán)神木天元化工有限公司， 719319)

煤焦油加工所產(chǎn)生的廢水中含有大量的污染物質(zhì)，其危害性極大且難于降解，因此對(duì)于加工廢水的處理工作必不可少。本文從煤焦油加工廢水的形成談起，進(jìn)而分析廢水的組成及實(shí)際危害，最后探析有關(guān)煤焦油加工廢水的深度處理技術(shù)及對(duì)比分析。

加工廢水；深度處理技術(shù)；煤焦油；降解

煤焦油開發(fā)和利用價(jià)值極高，經(jīng)過(guò)深加工可以生產(chǎn)出很多產(chǎn)品，然而不可避免地產(chǎn)生了大量具有污染性的廢水，其毒性強(qiáng)，且成分極為復(fù)雜并難于降解。因此，煤焦油加工產(chǎn)生的廢水處理問題是焦化行業(yè)共同面臨的重要課題。只有深刻認(rèn)識(shí)到煤焦油加工廢水的嚴(yán)重危害及處理的重要性，并采取積極主動(dòng)的創(chuàng)新技術(shù)和策略去應(yīng)對(duì)，才能有效降低其對(duì)人類環(huán)境帶來(lái)的威脅或污染。

1 煤焦油加工廢水的形成

煤焦油加工廢水的形成主要來(lái)自于以下五個(gè)方面： ①煤焦油靜置分離產(chǎn)生的污水。②一、二段蒸發(fā)器中，煤焦油脫水和水分離器分離產(chǎn)生的分離水。③焦油大槽分離水和各分離器加工處理形成的廢水。④洗滌分解NaS04污水及精酚裝置污水。5）地表和生活污水及清掃管道形成的廢水。由此可見，煤焦油加工廢水的形成較為復(fù)雜，且廢水來(lái)源范圍很廣。

2 煤焦油加工廢水的組成

煤焦油加工廢水中氨、氮元素的組成并不算高，然而COD、NH3-N、酚類、烴類和苯系物等有機(jī)污染物的組成相對(duì)較高，無(wú)機(jī)污染物則以氰化物和硫化物為主。此外，由于煤焦油自身組成中可能包含有重金屬，所以加工廢水中將會(huì)產(chǎn)生一定的金屬離子。煤焦油加工廢水的特性具有污染物種類多、濃度高、危害大和毒性強(qiáng)等特點(diǎn)，廢水經(jīng)過(guò)處理后，即使出水的水質(zhì)能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放，仍可能存在危害物質(zhì)。一旦廢水處理的深度不夠，廢水中所含危害物質(zhì)將會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大污染，對(duì)地下水資源也會(huì)產(chǎn)生破壞性的影響。

3 煤焦油加工廢水中部分化合物的實(shí)際危害

（1）酚類化合物的危害 煤焦油加工廢水中酚類物質(zhì)對(duì)人體的危害較為明顯，會(huì)造成頭暈、皮疹、瘙癢、貧血等人體不良反應(yīng)，嚴(yán)重的話會(huì)產(chǎn)生急性中毒危害。此外，酚類物質(zhì)對(duì)于農(nóng)作物和漁業(yè)及其產(chǎn)品的影響也十分劇烈。

（2）氨氮類化合物的危害 煤焦油加工廢水中氨氮類物質(zhì)具有不穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，因此發(fā)生氧化反應(yīng)生成硝酸鹽和亞硝酸鹽的幾率很高。人體一旦攝入此類用水引發(fā)癌癥的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)上升。此外，氨氮類物質(zhì)會(huì)造成養(yǎng)殖水域的水質(zhì)惡化，對(duì)養(yǎng)殖產(chǎn)品產(chǎn)生極大威脅。

（3）多環(huán)芳香烴類化合物的危害 煤焦油加工廢水中多環(huán)芳香烴類物質(zhì)是一種有機(jī)污染物，其粘性和吸附性能較強(qiáng)，易粘附于固體顆粒，一旦進(jìn)入人類食物鏈，就會(huì)對(duì)人體呼吸系統(tǒng)和皮膚造成極大的損傷。此外，多環(huán)芳香烴類物質(zhì)產(chǎn)生的光致毒效應(yīng)對(duì)于環(huán)境的危害也不容忽視。

4 對(duì)煤焦油加工廢水深度處理技術(shù)的研究

煤焦油加工廢水的處理方法有很多種，目前廣為應(yīng)用的技術(shù)包括物理化學(xué)處理方法和生物處理方法。其中物理化學(xué)處理方法包括混凝沉淀法、超臨界氧化法、臭氧化法、超聲波法、Fenton氧化法、二氧化氯法、焚燒法和等離子體處理技術(shù)；而生物處理方法又分為活性污泥法和生物強(qiáng)化技術(shù)。接下來(lái)僅以物理、化學(xué)、生物處理技術(shù)中的代表方法作為范例進(jìn)行分析。

（1）混凝沉淀法 混凝沉淀法技術(shù)的核心在于混凝劑的使用，例如目前煤焦油加工廢水的深度處理就常選用鋁鹽、鐵鹽和聚鋁作為混凝劑，以確保廢水中細(xì)小顆粒和膠體物質(zhì)的有效處理。因此，混凝沉淀法的深度應(yīng)用離不開新型混凝劑的研發(fā)與投入。

（2）臭氧化法 臭氧的特殊性能是氧化性極強(qiáng)，能與煤焦油加工廢水中大部分有害物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而起到去除酚類和氰類等有毒物質(zhì)的作用。此外它還能夠迅速減少COD的存在，而且在脫色、除臭和消毒方面具有不可替代的作用。雖然臭氧化法處理廢水的能力超強(qiáng)且降解效果也非常理想，然而此方法具有投資高和耗電多等不足，因此較為適用本研究涉及的廢水深度處理領(lǐng)域。

（3）活性污泥法 活性污泥法是現(xiàn)如今廢水深度處理中較為先進(jìn)且應(yīng)用效果十分良好的技術(shù)。此方法的原理一方面是讓生物絮凝體及活性污泥與廢水中的有機(jī)物充分接觸，隨之形成溶解性的有機(jī)物就會(huì)被細(xì)胞所吸收，進(jìn)而氧化為最終產(chǎn)物；另一方面是通過(guò)活性污泥法將非溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為溶解有機(jī)物，之后再進(jìn)行代謝和吸附。實(shí)驗(yàn)表明，活性污泥法對(duì)氨氮去除率能達(dá)到96%、對(duì)于硫氰酸鹽、酚的去除率高達(dá)98% 和99%，此外對(duì)COD的去除率也能達(dá)到96%。因此，活性污泥法能夠使廢水得到有效凈化。

5 煤焦油加工廢水深度處理技術(shù)的對(duì)比分析

首先，一般來(lái)講，物理和化學(xué)處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：操作便捷簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理較為方便、投資成本相對(duì)較低。缺點(diǎn)是：去除氨、氮等化合物的能力較差，無(wú)法單獨(dú)使用，必須幾種方法結(jié)合共同使用方可滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，此外處理設(shè)施對(duì)面積的要求很大；其次，生物處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：應(yīng)用實(shí)施較為廣泛，且擁有處理能力強(qiáng)、處理深度廣和運(yùn)行費(fèi)用較低的特點(diǎn)。缺點(diǎn)是：對(duì)稀釋水的用量需求較大，處理設(shè)備具有投資高、規(guī)模大和停留時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，且廢水處理操作對(duì)管理的要求較為苛刻。

6 結(jié)語(yǔ)

煤焦油廢水的深度處理要從源頭抓起，充分重視預(yù)處理。隨著廢水處理技術(shù)的日益成熟，煤焦油行業(yè)更要不斷優(yōu)化和完善處理工藝，最大限度地減少其對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)還要加大技術(shù)改革和創(chuàng)新力度，確保企業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

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