焦化廢水(液)處理技術研究

????隨著我國鋼鐵行業的發展，與之相配套的煉焦規模不斷擴大，由此產生的焦化廢水排放量成倍增加，污染強度日趨加劇。同時，由于焦化廢水組成復雜，含有大量難降解組分，處理難度大，處理成本高，若能對其低成本、高效率處理并回用，必將大大減少我國廢水及其污染物的排放量，有效改善環境。另外精苯廢酸的治理是一個行業性難題，到目前為止，國內外還未見有效的處理技術報道，若能對其治理并回收利用，不但可以減少環境污染，而且還會產生一定的經濟效益，同時對提升企業形象，提高企業競爭力將會產生積極的影響。

????本文以焦化行業工藝廢水(液)為研究對向，以某公司為例，較全面的分析了焦化工藝廢水的來源和廢水水質，綜述了該行業廢水的治理現狀，提出了目前焦化廢水(液)治理過程中存在的問題。針對這些的問題，本研究采用當前環境污染治理技術中的前沿和研究熱點技術一電Fenton技術和微波一催化氧化技術對廢水中難降解組分和 COD進行了降解實驗，探討了這些技術的應用可行性、降解的影響因素、反應動力學以及某些有機物的去除機理和工程化的應用等;采用傳統的化工分離技術一“鹽析一萃取”工藝，在實驗室成功解決了粗苯精制工藝廢酸綜合治理并回用的行業性難題。主要研究結果如下:

????(1)通過對某公司工藝分析，全面調查了焦化工藝廢水的來源，分析了各股廢水的污染物組成，并結合同行業其它焦化廠的廢水污染治理情況，提出了焦化行業目前廢水(液)治理過程中存在的主要問題:精苯廢酸綜合治理難;焦化廢水生化處理系統的外排水COD指標達標難;苯及焦油精制工藝廢水對生化系統沖擊嚴重。

????(2)采用GC/MS對焦化主要工藝廢水的主要有機污染物進行了檢測，剖析了目前焦化廢水生化處理系統外排水主要的有機物組成及其各組分提供的COD在總有機物提供的COD中所占的比例。根據剖析結果，提出了導致目前焦化廢水生化處理系統外排水COD超標的主要原因是由于來自脫苯和焦油精制兩工藝過程的廢水中，氮雜環類和多環芳烴類等難降解有機污染濃度高，降解率低，在生化外排水中，這兩類有機物提供的COD占外排廢水中有機物提供的總COD量的72.64% 。

????(3)電Fenton和陽極氧化對焦化廢水中三種典型的含氮雜環類有機物:吲哚、吡咤和喹琳均有一定去除效果。在對叫睬的降解中，電Fenton體系對叫睬溶液的處理效果明顯好于陽極氧化體系，在3小時處理時間內，電Fenton體系對叫睬的去除率比陽極氧化體系高20%左右，且兩體系對叫睬的去除率與時間基本成線性關系;在對喳琳和毗咤的降解中，電Fenton和陽極氧化的降解效果基本相同。三種氮雜環有機物中，毗咤降解難度大。

????(4)陽極氧化和電Fenton對叫睬的TOC有一定程度的降解。在陽極氧化體系的作用下，吲哚溶液的TOC隨時間推移趨于定值，在約16%。而電Fenton體系對叫睬TOC的去除率與時間基本成線性關系;兩體系對喳琳和毗咤的TOC的降解效果較差。

????(5)電Fenton、陽極氧化和三維電極對焦化廢水中COD均有一定去除效果，其中三維電極體系去除效果較好，水樣終COD接近國家規定的排放標準。電Fenton,陽極氧化和三維電極對廢水中的NHS-N基本無去除效果。

????(6)采用載銅活性炭一微波聯用技術處理焦化生化外排廢水時，對COD的降解具有很好的處理效果，該聯用技術明顯優于單純載銅活性炭吸附的處理效果，前者對COD的去除率比后者約高40%。采用載銅活性炭一微波聯用技術對焦化生化外排廢水進行處理后，可保證生化外排廢水COD達標。正交試驗顯示，對于載銅活性炭一微波聯用技術降解焦化生化外排廢水的COD體系，各因素主次關系為，載銅活性炭用量對COD的去除率的影響大，其次是微波輻射功率和輻射時間。

????(7)用L/M作鹽析劑、粗酚(F)作萃取劑，在適當的條件下對精苯廢酸(F S)進行鹽析一萃取的工藝是有效可行的。凈化酸和粗酚的回收率都在95%左右。凈化酸的含酚量較低(0.009-0.20%)可用于LA的生產。

????(8)在采用“鹽析-萃取”技術回收精苯廢酸的體系中，通過三因素四水平正交試驗，得出了反應系統中 FS:L/M :F的配比和反應溫度以及各影響因素的主次關系，其中粗酚是主要的影響因素，L/M和溫度次之。粗酚的量決定分離效果，比例越高分離效果越好。L/M的量越多鹽析效果越好，對分離越有利，這也體現了鹽析劑在分離試驗中的重要作用。

????(9)在“鹽析-萃取”技術回收精苯廢酸的工藝中，再生后的萃取劑(混合精酚)組分及其各組分含量與原料粗酚相比，基本沒什么變化，萃取劑可反復再生使用。

????(10)在實驗室研究的基礎上，針對焦化行業工藝廢水(液)治理中存在的難題提出了工業化治理的工藝路線;分析了工業化應用時可能帶來的二次污染問題;粗略估算了工業化應用時的運行成本。在不改變焦化現有的廢水處理主體工藝的前提下，保證生化外排水COD達標，只需對粗苯和焦油精制工藝廢水進行電Fenton處理。

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