高浓度有机废水处理（五）－－－－焦化废水处理

大家看看那，如果要作到真的达标，是否还有好方法．
三相催化氧化法处理焦化废水的分析

[摘要]概述了焦化废水量大、成分复杂、污染物浓度高等水质特点和传统焦化废水处理方法及其缺陷，提出应用三相催化氧化法处理焦化废水这一新途径。并就技术原理和工艺 等方面对催化氧化技术处理焦化废水进行了分析，说明利用该技术处理焦化废水不仅在技术上可行，而且据有较好的综合效益。

[关键词] 焦化废水；生物处理；催化氧化

一、焦化废水的来源和特点
1、废水的来源
焦化生产过程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质的废水。焦化废水主要来自炼焦和煤气净化过程及化工产品的精制过程，其中以蒸氦过程中产生的剩余氨水为主要来源。蒸氨废水是混合剩余氨水蒸馏后所排出的废水。剩余氨水是焦化厂最重要的酚氰废水源，是含氨的高浓度酚水，由冷凝鼓风工段循环氨水泵排出，送往剩余氨水贮槽。剩余氨水主要由三部分组成：装炉煤表面的湿存水、装炉煤干馏产生的化合水和添加入吸煤气管道和集气管循环氧水泵内的含油工艺废水。剩余氨水总量可安装炉煤14%。剩余氨水在贮槽中与其它生产装置送来的工艺废水混合后，称为混合剩余氨水。混合剩余氨水的去向，有的是直接蒸氨，有的是先脱酚后蒸氨，有的是与富氨水合在一起蒸氨，还有的是与脱硫富液一起脱酸菜氨，脱酸蒸氨前要进行过滤除油。焦化厂还含一些其它废水，其所占比例不大，污染指标也较低，这里就不介绍了【1】。

2、废水的特点
焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物，砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。焦化废水的水质因各厂工艺流程和生产操作方式差异很大而不同。一般焦化厂的蒸氨废水水质如下：CODcr3000-3800mg/L、酚600 – 900mg/L、氰100mg/L、油50 – 70mg/L、氨氮300mg/L左右。如果CODcr按mg/L计，氨氮按280mg/L计，则每吨焦炭最少可产生0.65kgCODcr和0.05kg氨氮，全国机焦产量为7000万吨，则每年可产生45500吨COD cr和3500吨氨氮，如果污水不处理，将对环境造成多么大的污染【1】。
总的来说，焦化废水具有成分复杂，有毒难降解，有机物含量高，氨氮浓度高，水质水量变化大的特点，故普通物化、生化法处除效率低，出水不达标，因此，处理好该废水的关 键在于选择有效的处理手段。

二、焦化废水的传统处理方法及其缺陷
传统的处理方法主要为活性污染法，还有混凝等物化法。在活性污泥法中，大部分采用鼓风曝气的生物吸附再生工艺【2】。

典型的工艺流程如图1所示：
生产废水 蒸氨 除油池 调节池 浮选池
氨水
处理后废水外排 混凝沉淀池 污泥沉淀池 生化曝气池

污泥送煤场 回流污泥 空气

图1 焦化废水生物处理工艺流程

实践表明，虽然活性污泥法可以去除大部分酚和氰，但对COD和砒咯、萘、呋喃、眯唑、砒啶、咔唑、联苯、三联苯等难降解的有机物的去除效果并不令人满意，出水很难达到排放标准。
为改善出水水质，许多国内焦化厂采用了延时曝气的处理方法。延时曝气虽然可以提高对酚类等易降解物质的去除率，但对喹啉、异喹啉、吲哚、吡啶、联笨等难降解物的去除效果并不理想。根据张晓建、何苗的研究【3，4】，当进水COD为1300mg/L时，曝气池水力停留时间为72h的条件下，出水COD仍为246mg/L；说明焦化废水中含大量的难降解物质，仅靠提高曝气时间无法达到排放标准。
目前，国内大中型焦化厂均无法达到国家关于CODcr的排放标准，为使CODcr达到100mg/L以下，常采用强化微生物法，如向曝气池中投加铁盐或活性炭。投加铁盐虽能提高COD去除率，但增加了排泥量，产生污泥处理问题。活性炭吸附法可以达到较高的COD去除率，但活性炭本身价格昂贵，实际运行中每次的活性炭再生损失都超过10%，增加了处理废水的费用．
三、催化氧化处理焦化废水的分析
1、原理分析
新型高效催化氧化的原理就是在表面催化剂存在的条件下，利用强氧化剂——二氧化氯在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，或直接氧化有机污染物，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，较好的去除有机污染物。在降解COD的过程中，打断有机分子中的双键发色团，如偶氮基，硝基，硫化羟基，碳亚氨基等，达到脱色的目的，同时有效地提高BOD/COD值，使之易与生化降解。这样，二氧化氯催化氧化反应在高浓度，高毒性，高含盐量废水中充当常规物化预处理和生化处理之间的桥梁。
本技术的核心为三相催化氧化。这三相分别是：由风机送入塔内的压缩空气(气相)，药剂发生器产生的高效氧化剂（液相），和固定在载体上的催化剂（固相），其中催化剂为我们自行研制的复合型贵金属化合物，正是该催化剂的作用，使空气中的氧气也作为氧化剂参与反应，从而减少了液相氧化剂的耗量，降低了处理成本，提高了处理效率，又能使反应速度大大加快，缩短了废水在塔内的停留时间。废水经预处理除去水中杂物后，进入催化氧化塔，水中有机污染物在催化剂的作用下被氧化剂分解，苯环，杂环类有机物被开环，断链，大分子变成小分子，小分子再进一步被氧化为二氧化碳和水，从而使废水中的COD值大幅度降低，色泽基本褪尽，同时提高了BOD/COD的比值，降低了废水的毒性，提高了废水的可生化性，为后续生化处理创造条件，使废水处理后达标排放。