[摘要]焦化廢水中有毒難降解物，成分復(fù)雜，可生化性差，被世界公認為目前最難治理的工業(yè)廢水。如何提高焦化廢水的可生化性，提高焦化廢水處理系統(tǒng)中微生物的穩(wěn)定性和降解速率是我們研究的重中之重。本文則對焦化廢水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀、基礎(chǔ)、以及常見和最新的處理技術(shù)做了相關(guān)介紹。
1 焦化廢水現(xiàn)狀
焦化廢水在煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生，含有大量芳香族、雜環(huán)類等難降解有機物以及氨氮、氰化物、硫化物等無機污染物，對水環(huán)境安全構(gòu)成嚴重威脅。2012年，國家環(huán)保部頒布了最新的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》（GB13456—1992）中對焦化廢水的相關(guān)規(guī)定。新標準不但對廢水中的COD、氨氮、懸浮物、揮發(fā)酚、氰化物等已有指標提出了更為嚴格的要求，而且增加了總氮、總磷、硫化物等新排放指標。雖然目前焦化廢水處理工程已經(jīng)得到落實，但在實際運行過程中還是存在較多問題，例如水質(zhì)排放不達標，處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定性差，而且廢水排放量比較大。隨著國家對焦化廢水的管理日益嚴格，傳統(tǒng)的“預(yù)處理+生化處理”工藝已經(jīng)相當(dāng)難達到要求，因此對焦化廢水的深度處理勢在必行[1]。
2 焦化廢水深度處理技術(shù)
焦化廢水深度處理技術(shù)方法的能夠達到處理水達標排放或者水回用方式最佳。目前，焦化廢水深度處理的技術(shù)主要包括：膜分離技術(shù)、混凝沉淀法、吸附法、高級氧化（Fenton氧化、O3氧化、催化濕式氧化、電催化等）以及生物化學(xué)法[2]。
2.1 膜分離技術(shù)
膜分離技術(shù)的核心是膜，其分離方法主要利用膜的選擇透過性，驅(qū)動力主要包括壓力差、濃度差及電位差。膜分離是微濾、超濾、納濾、反滲透、氣體分離、滲透汽化、滲析和電滲析等一系列膜分離技術(shù)的總稱。膜分離技術(shù)作為一種新型的流體分離單元操作技術(shù)，與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比具有能耗低，節(jié)能明顯，無二次污染，經(jīng)濟效益高，分離效率高，設(shè)備體積小，占地面積小，維護工作量少，可靠度高，操作簡單等方面的優(yōu)點。近年來，膜分離技術(shù)取得了巨大的發(fā)展，并且有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。針對焦化廢水，目前主要采用（超濾+反滲透）的雙膜法進行處理，其反滲透產(chǎn)水達到工業(yè)循環(huán)冷卻水回用的水質(zhì)標準。但是，由于反滲透過程中只是將污染物質(zhì)濃縮而不是從根本上去除，因此還需要解決反滲透濃縮液的去向問題，目前具有一定應(yīng)用局限性。
2.2 絮凝沉淀法
混凝沉淀法作為一種水處理或凈化過程中常用物化方法，其原理是在廢水中加入一定量的混凝劑，使廢水中難以沉淀或過濾的污染物通過物理或化學(xué)作用使其集結(jié)成較大的顆粒，從而達到分離的目的。目前，常用的無機絮凝劑包括聚合硫酸鋁（PFS）、聚合氯化鋁（PAC），常用的有機絮凝劑為聚丙酰胺（PAM）。目前有一些新的絮凝劑的開發(fā)利用，例如研究了不同絮凝劑處理焦化廢水的效果，發(fā)現(xiàn)高鐵酸鈉具有優(yōu)異的脫色、脫除CODCr性能。對于絮凝法深度處理焦化廢水，絮凝劑不同，脫除效果差別很大。因此，開發(fā)低廉高效無二次污染的絮凝劑是關(guān)鍵。
2.3 吸附法
吸附法是一種利用多孔性吸附劑吸附廢水中污染物質(zhì)，使廢水得到凈化處理的方法。目前常用的吸附劑包括活性炭、沸石、粉煤灰、果殼等。例如比較了沸石和活性炭對焦化廢水深度處理的效果。研究表明，沸石對殘余氨氮去除效果好，而活性炭對于難降解的有機物具有很好的吸附去除效果。還有針對生化處理后的焦化廢水采用煤質(zhì)炭、果殼炭和椰殼炭處理，可使出水COD達到100mg/L以下，煤質(zhì)炭最適合用于回用工藝，并進行了（混凝+活性炭）處理二級生化后的焦化廢水，可以達到出水COD＜50mg/L的效果。該作者指出，混凝預(yù)處理可以降低活性炭有機負荷，利于形成生物活性炭，延長活性炭使用時間。
以及用顆粒活性炭以及樹脂對二級生化后的焦化廢水進行處理研究，主要以揮發(fā)酚和COD作為評價指標，COD及揮發(fā)酚脫除效率較高，并且經(jīng)過對比活性炭與樹脂后發(fā)現(xiàn)，活性炭具有更大的吸附容量，更加適合用于焦化廢水生化出水的深度處理。雖然吸附法對焦化廢水處理效果較好，但是吸附劑再生具有一定困難。
2.4 高級氧化法
高級氧化方法主要是通過不同的方法，產(chǎn)生具有強氧化性的羥基自由基（OH），再利用其強氧化性將廢水中的難生物降解有機物降解為可生化的有機物質(zhì)或小分子物質(zhì)，甚至直接轉(zhuǎn)化為CO2和H2O的過程，主要包括芬頓氧化、臭氧催化氧化、電催化氧化、催化濕式氧化法等。芬頓氧化法是采用過氧化氫為氧化劑，利用亞鐵離子的催化作用產(chǎn)生羥基自由基。許多學(xué)者研究了芬頓氧化技術(shù)對焦化廢水的深度處理，可以有效降低COD，并且結(jié)合絮凝沉淀法，更好地去除COD及色度。臭氧催化氧化是以臭氧為氧化劑，利用各種催化劑（例如氧化鋁為載體負載金屬離子）的催化作用產(chǎn)生羥基自由基[3]。電催化氧化過程是通過陽極反應(yīng)直接降解有機物，或通過陽極反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基（OH）、臭氧一類的氧化劑降解有機物，這種降解途徑使有機物分解更加徹底，不易產(chǎn)生毒害中間產(chǎn)物。雖然高級氧化技術(shù)以其高效、對COD無選擇性等優(yōu)點受到重視，已經(jīng)在焦化廢水深度處理過程中做了許多研究，但是其運行成本相對較高。
3 結(jié)束語
傳統(tǒng)的焦化廢水處理工藝具有一定的局限性，廢水處理的成本較高，能源消耗較大，需要科學(xué)地進行優(yōu)化，從而提高焦化廢水的處理效率。典型的焦化廢水處理工藝優(yōu)化，主要包括焦化廢水處理工藝流程，以及焦化廢水處理工藝的優(yōu)化效果。
