深度水处理技术在焦化 废水处理中的应用

摘要：文章主要探讨深度水处理工艺在焦化废水处理实际生产中的应用。该技术是指焦化酚氰废水在生化处理之后，通过软化、超滤、反渗透等技术进行深度处理，从而实现出水达标及重复利用。对深度处理流程中几个主要工艺环节进行了探析。

关键词：深度水处理；焦化废水；超滤；反渗透

1 焦化废水特征分析

焦化废水是配合煤在高温干馏、煤气净化以及化工产品回收期间所产生的富含多环芳烃、挥发酚以及氨等化合物的工业废水，其成分相对复杂，并且内部含有较多降解难度较大的有机物，水质容易出现波动。

焦化废水水质则是受到多种因素共同作用，包括煤炭质量、工艺流程、操作技术等。焦化废水因为副产品回收、煤炭原材料等工艺之间存在差异，导致其含有的污染物含量也存在较大的差异。从常规角度来分析，废水所含有的有机物种类相对较多，主要是多环芳香族化合物、酚类化合物等。

2 焦化废水深度水处理工艺流程

目前受到多种因素的影响，很多企业都开始选择污水处理系统开展相关工作，例如有的工厂就选择酚氰污水系统。受到经济发展和环境保护的影响，污水排放标准也开始逐渐提升，为了能够实现环保和节约，达到零排放，企业通过使用深度水处理技术来保证酚氰污水处理系统针对废水池里面的排水做好相应的处理。这一指标所要求的废水处理能力需要达到每小时600m³ 的标准，深度处理通过超滤反渗透技术，排出的污水会进入到运行效率较高的软化池，并且在药物的作用下达到软化的目的，再通过相应的技术来实现分离，在酸性物质的影响下，让水质的pH 值达到标准，从而进入到中间水池。下一步则是中间水池泵中的水受到动力的作用进入到过滤器中，去除水中的大颗粒，经过清洗过滤器之后逐渐进入到超过滤主机中开展预处理。在经过反渗透增压泵后，进入到二级过滤器中进一步进行过滤，然后进入到反渗透主机，接受反渗透处理，完成处理的废水经过水泵收集起来，供其他部门使用，浓水则主要应用在喷煤、消防等不同的领域。

3 深度水处理技术应用分析

首先，使用活性炭吸附。活性炭技术就是对石墨微晶表现出的不同孔径结构所具有的物理吸附能力，并且其表面分子之间具有相应的作用力，对有机污染分子加以吸附。活性炭则具有稳定物化性能、容易得到、便宜以及比表面积大等显著优势，在污水处理中的应用具有显著的特征。结合材料制备来分析，其包括煤质炭、果壳炭、骨质炭等，其中果壳炭因为孔径小备受关注。结合材料存在的不同形态还能够将活性炭划分为纤维碳、颗粒碳、粉末活性炭等，通过将粒度、pH 值、表观密度、漂浮率等作为具体的物理指标，并且将其对亚甲酸蓝、碘等吸附质测定当成主要的化学指标。供水处理活性炭具有机械强度高、稳定化学性质等特征，满足我国相关行业规定的标准，在实际使用过程中很少选择单一活性炭来处理，大都是将活性炭和其他不同的深度处理技术联合进行使用。例如比较成熟的臭氧生物活性炭处理技术，这一技术就是通过直接进行臭氧处理，将高分子有机物分解成分子较小的物质，然后利用生物活性炭滤池来对臭氧进行吸附，从而产生各种小分子产物，这就能够弥补臭氧处理难以解决的小分子有机物缺陷，让生物活性炭对有机物的吸附量得到提升，还能够延长其工作寿命。

其次，膜过滤技术。这一技术的原理就是膜内外具有一定的温度差、压力差、电位差以及浓度差等，将这些不同的差值当成动力，通过分离膜滤孔尺寸能够过滤到较小颗粒的水分子，挡住颗粒较大的分子有机物特征，收集到相应的纯净水，这种技术使用的关键所在就是膜材料的表征和选择等。

膜技术具有占地面积小、处理效率高、操作维修便利、产能稳定以及不会出现二次污染等。但是，膜技术存在运行费用高、一次性投资成本高、容易受到污染的特征，这就需要做好定期维护和清洗工作。这一技术还不够成熟，结合截留性能存在的差异，常用的压力差膜技术包括微滤、超滤、反渗透以及纳滤等不同的技术，不同类型的膜技的偶联是中水处理应用的发展趋势，一般选择微滤或者纳滤当成预处理，然后利用反渗透技术或者纳滤进行处理。

再次，为深度氧化处理。深度氧化处理技术是在光、声、催化剂以及电等因素的作用下出现自由羟基，将有机污染物氧化成分子小的化合物。这一技术包括光催化氧化、化学催化氧化、超声空化、湿式氧化以及电化学氧化等。其具有环境友好、降解效率高以及适应性较强的显著特征。目前在焦化厂水处理中使用较为普遍的方法就是fenton 法，该种方法因为强氧化剂的作用得名，从广义角度来分析，就是通过使用光辐射、电化学以及催化剂等手段，让H₂O₂出现较强的自由羟基有机物。该种方法还能够出现较为明显的氧化作用，有效氧化各种较多难以通过传统方法实现分解的有机物。

其中光催化氧化则是将半导体纳米当成催化剂，其中TiO₂填满电子价带以及空电子导带等。湿式氧化则是通过对高温高压条件下氧化剂O₃、O₂以及H₂O₂的使用，在液相中传质系数和溶解度逐渐升高，从而让氧化剂和有机污染物之间出现自由基反应，这种处理方法在处理含油量较高的水时前景较大，而且其消耗相对较小，不会造成二次污染等现象。

超声空化则是通过对超声波的使用产生相应的空化气泡，各种有机物在其所提供的高压、高温环境下会出现各种化学反应。其降解过程则包括超临界氧化、热处理以及自由基氧化等。首先，空化泡内出现热分解，出现较多的热量能够让空化泡中的有机分子实现汽化以及分解；其次，空化泡内的高温高压环境会出现超临界水，其具有氧化性能良好的特征，可以将其应用在有机物氧化中，并且产生水和二氧化碳。最后，在空化泡中出现的热量会将水分子分解成活性较高的自由基，这些自由基能够进入到水溶液中，将其溶解成各种有机物实现氧化。

4 结语

使用深度废水处理技术来处理焦化废水，能够保证焦化废水达到国家排放指标的要求，更好地实现工业化生产应用的突破，保障焦化工程环保达标，对于整个焦化行业废水处理工作有着较好的指导和参考作用。深度处理技术在废水处理中的应用和研究还有待完善，考虑到原水中存在较多的污染物，可能含有较多的重金属、有机物等，从而导致其有害成分差异较大，所以，无法选择公认的最佳处理技术，只能够在兼顾资源节约、环境友好的原则下，结合具体的水质、企业自身情况和环境情况进行合理有效的选择，从而达到国家的排放标准。

延伸阅读：

焦化废水处理低成本“零排放”技术

膜过滤结合Fenton法处理焦化废水的实验研究