隨著人類社會(huì)的發(fā)展，水資源也呈現(xiàn)愈發(fā)的緊張，是人類面臨的重要問題。其中，焦化企業(yè)就需要處理好關(guān)于水的問題，一方面在焦化企業(yè)運(yùn)營過程中，需要不斷地補(bǔ)充新水進(jìn)行冷卻循環(huán)、鍋爐補(bǔ)水。另一方面還需要進(jìn)行處理高濃度焦化廢水，能夠針對(duì)污染的水做出處理，從而保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此，采用污水深度處理技術(shù)就能夠處理以上問題，從而能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約水資源，提升水的使用效率。其中，在污水深度處理系統(tǒng)中，主要采用澄清+過濾+超濾+反滲透處理工藝；廢水處理系統(tǒng)采用澄清+生化處理+反滲透處理工藝。在該系統(tǒng)的作用下，就能夠?qū)崿F(xiàn)廢水的循環(huán)使用，從而在焦化企業(yè)中提升水的利用效率，達(dá)到節(jié)能增效的作用。

一、生化法

1、曝氣生物濾池

曝氣生物濾池(BAr)在焦化廢水深度處理中主要應(yīng)用在常規(guī)生化處理(如A／O、A70)之后。采用缺氧、好氧兩級(jí)升流式曝氣生物濾池(UBAF)對(duì)某焦化廠二級(jí)生化出水進(jìn)行深度處理，結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)條件下，出水COD和氨氮分別達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8987--1996)的二級(jí)和一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(下文中如提到排放標(biāo)準(zhǔn)不做說明時(shí)均指此國標(biāo))。BAF技術(shù)在焦化廢水深度處理中已有工程應(yīng)用。某焦化公司對(duì)酚氰廢水采用了MO—BAF的處理工藝，其中BAF對(duì)COD和氨氮的去除率分別為20％和50％，處理出水達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。BAF前增加混凝氣浮可有效去除污水中的懸浮物，進(jìn)而可提高曝氣生物濾池的運(yùn)行周期，減少反沖洗次數(shù)。

2、膜生物反應(yīng)器

膜生物反應(yīng)器(MBR)在焦化廢水深度處理中也用在常規(guī)生化處理之后，起到生化后處理和反滲透預(yù)處理的雙重作用。70m3／h的焦化廢水處理項(xiàng)目采用的是“MO+MBR”工藝，當(dāng)生化進(jìn)水COD<200mg／L時(shí)，經(jīng)MBR處理后出水COD≤85mL，BOD5≤20mL。MO工藝后接MBR進(jìn)行了焦化廢水的深度處理研究，結(jié)果表明，MBR處理穩(wěn)定，廢水的急性毒性大大降低；膜污染主要由污泥上清液的膠體成分造成，物理清洗可去除膜表面的顆粒物，但長期運(yùn)行造成的嚴(yán)重膜污染只能由化學(xué)清洗來。

在傳統(tǒng)生化處理后直接加MBR或BAF對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理，處理效果有時(shí)并不理想，這是因?yàn)榻够瘡U水經(jīng)過HRT長達(dá)數(shù)十至上百小時(shí)的生化處理后，出水中可生物降解的有機(jī)物濃度很低，可生化性很差。因此可在BAF或MBR前增加高級(jí)氧化等工藝來提高廢水的可生化性。

二、物理化學(xué)法

1、混凝沉淀法

混凝沉淀法是通過在廢水中加入混凝劑、絮凝劑使廢水中難以沉淀或過濾的污染物通過吸附、架橋和網(wǎng)捕等作用使其集結(jié)成較大的顆粒，再通過沉淀去除的方法，本方法在焦化廢水的深度處理中主要用于去除二級(jí)處理中微生物未能降解的有機(jī)物，氮磷等溶解性無機(jī)物。常用的混凝劑有聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)等。

2、吸附法

吸附法是利用吸附劑的吸附作用去除廢水中污染物的方法。吸附法對(duì)焦化廢水中的氨氮、氰化物、環(huán)境危害大的持久性有機(jī)物均有很好的去除效果。在焦化廢水深度處理中常用的吸附劑有活性炭、粉煤灰(包括爐灰、熄焦粉)、煤粉、鋼渣、膨潤土、硅藻土、沸石以及大孔樹脂。其中活性炭吸附在工業(yè)廢水中的應(yīng)用研究較為深入，但是因價(jià)格昂貴，回收困難;近些年大孔樹脂以其吸附容量高、再生容易等特點(diǎn)吸引了廣泛研究。

3、膜分離法

膜分離法作為重要的廢水深度處理技術(shù)，主要包括微濾、超濾、納濾和反滲透。處理過程中基本無相變化，可以在常溫下操作，且具有效率高、能耗低、投資小、操作簡單等特點(diǎn)，成為當(dāng)前焦化廢水深度處理的研究熱點(diǎn)之一，目前膜分離法在焦化廢水深度處理中的應(yīng)用通常是超濾(UF)+反滲透(ＲO)或超濾(UF)+納濾(NF)組合工藝。

三、焦化廢水深度處理技術(shù)的發(fā)展策略

1、各種傳統(tǒng)焦化廢水深度處理方法的對(duì)比研究

焦化廢水深度處理的方法有：二氧化氯氧化法、臭氧氧化法、濕式催化氧化法、超聲波空化法、多介質(zhì)過濾法、化學(xué)絮凝法、活性炭吸附法、BAF法、MBR法、超濾技術(shù)、納濾技術(shù)、反滲透技術(shù)等等。各種處理方面的優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比如下表。不同的處理工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況選擇才合理。建議先采用混凝沉淀或多介質(zhì)過濾、高級(jí)氧化工藝預(yù)處理，再用BAF法或MBR法處理，用膜法濾透法脫鹽處理。實(shí)踐證明這樣的工藝安排處理效果好、成本較低。

2、焦化廢水深度處理廢物的回收利用策略

煤炭化工加工行業(yè)用水量大，由于生產(chǎn)工藝都是采用循環(huán)冷卻和鍋爐設(shè)備需要大量新水補(bǔ)給，因此會(huì)產(chǎn)生高濃度的焦化廢水。在焦化廢水深度處理方面，廢物回收將大大降低生產(chǎn)成本。例如：將深度處理后的水用于冷卻塔和鍋爐的循環(huán)用水，就可以大大降低生產(chǎn)用水的水量，還減少的污水排放對(duì)環(huán)境的影響，增加了煤炭加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。據(jù)了解就有某煤化工企業(yè)通過焦化廢水回用后技術(shù)實(shí)現(xiàn)每年節(jié)省水費(fèi)1100萬元。另一方面，經(jīng)過預(yù)處理后的工業(yè)廢水在環(huán)境允許的范圍內(nèi)排放到周邊的土壤或水域也是可以對(duì)當(dāng)?shù)厮|(zhì)和土壤有所改善。

四、焦化廢水深度處理的現(xiàn)狀及問題

1、對(duì)焦化廢水深度處理的重視不夠

一些煤炭焦化加工企業(yè)還沒有建立起完善的管理體系和科學(xué)的生產(chǎn)工藝。為追逐利益，一些企業(yè)在焦化廢水深度處理方面工藝還沒有達(dá)到條例規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),在深度處理設(shè)備方面投入不夠，處理不夠徹底。由于監(jiān)管不利，一些焦煤加工企業(yè)對(duì)焦化廢水只做粗放處理就排放了。大浪費(fèi)了資源，還對(duì)環(huán)境造成了大污染。

2、傳統(tǒng)的焦化廢水深度處理工藝還不夠完善

焦化廢水深度處理主要以化學(xué)處理為主,但單一的化學(xué)處理方法是不能到達(dá)有效的處理結(jié)果的。實(shí)踐中常用的深度處理方法有：物理處理法和化學(xué)處理法。為了達(dá)到條例規(guī)定的廢水處理水質(zhì)，一般采用幾種處理方法聯(lián)合使用的辦法。由于國內(nèi)焦化廢水深度處理才剛剛開始，常用的處理工藝如：濕法熄焦、高爐沖渣、煤場(chǎng)抑塵、轉(zhuǎn)爐煤氣洗滌水、除塵水及燒結(jié)混料和工業(yè)給水等等。這些工藝都還存在一定缺陷，易發(fā)生二次污染轉(zhuǎn)移，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。主要原因是：國內(nèi)企業(yè)在焦化深度處理方面多選擇化學(xué)法處理和膜分離相結(jié)合的工藝。一方面，由于膜分離環(huán)節(jié)中的處理膜易受到污染，并且膜清洗頻繁以及膜使用壽命有限等等問題，該工藝處理后的排水水質(zhì)并不能完全達(dá)標(biāo)。另一方面，處理膜重復(fù)使用造成了二次污染問題。受設(shè)備投入成本的影響，頻繁更換處理膜成本過高，很多企業(yè)大多不愿意投入這方面的設(shè)備維護(hù)資金。

3、傳統(tǒng)的焦化廢水深度處理工藝成本過高

從目前的實(shí)踐來看，國內(nèi)在焦化廢水深度處理的各種工藝都存在成本較高的問題。處理成本過高一方面是對(duì)深處理的各種工藝沒有做科學(xué)合理的組合造成的。另一方面，許多企業(yè)對(duì)廢水的處理還停留在處理環(huán)節(jié)，沒有廢物回收再利用的變廢為寶的處理思想。焦化廢水中富含的有機(jī)物能夠很好的回收，也可以為企業(yè)增加收入，降低廢水處理的成本。在焦化廢水處理工藝方面的實(shí)現(xiàn)處理成本的有效控制，更能調(diào)動(dòng)企業(yè)的積性。

目前國內(nèi)的煤炭深加工企業(yè)越來越多，對(duì)煤炭的深加工能有效提高煤炭的附加值，是當(dāng)前政策鼓勵(lì)大力發(fā)展的新產(chǎn)業(yè)。但煤炭深加工產(chǎn)業(yè)的工業(yè)廢水焦化廢水由于其含有大量的化學(xué)有機(jī)化學(xué)成分，難以生物降解。因此焦化廢水深度處理成為焦化廠亟待解決的技術(shù)問題。