焦化废水处理技术研究
摘要：焦化废水污染物含量高、对环境危害大、难以降解，给废水处理带来很大的困难，是相关企业的一大难题。
本文阐述了焦化废水来源及特点，并对近年来发展的新技术进行了探讨。
关键词：焦化废水处理技术
一、引言
随着近几年我国经济的迅猛发展，各行业的发展都蒸蒸日上，我国成为了焦炭生产和消费大国。
而在焦炭的生产和焦化产品的回收过程中会有大量的焦化废水产生，这些废水由多种物质构成，其中氨氮含量和有机物质含量较高，而且水质依据煤炭的质量和生产工艺的不同而有所差别。
在全球范围内，焦化工业都是公认的对环境危害严重的工业，废水中的污染物如果排放超标，会对环境造成很大的危害，所以焦化废水的处理也越来越受到业内人士的重视。
为了能够对焦化废水进行有效处理并达到综合利用的目的，这一领域的研究人员开发出了许多的焦化废水处理技术，这些技术已经得到了应用和推广
二、焦化废水的产生和特点
焦化废水的来源主要是煤气厂和炼焦厂，这些工厂在煤气净化和炼焦过程以及对化工制品进行精制的过程中会排放出大量的含氰、酚、氨氮等毒害物质的废水，而其中蒸氨过程中产生的剩余氨水是最大来源。
剩余氨水补充循环氨水剩余的，由循环氨水排出的储存于氨水贮槽中。
剩余氨水从本质来说是一种酚水，但其中含氨量很
高。
剩余氨水中含有多种有害杂质，比如煤焦油、氰化氢、氨和硫化氢等，其中还有少量含锗化合物，这些物质对环境的危害十分严重。
剩余氨水主要来自于装炉煤干馏过程生成的水、装炉煤表面冷凝水以及集气管循环氧水泵和添加入吸煤气管道中的工艺废水。
一旦剩余氨水在贮槽中和其他来源的工艺废水混合将会生成更难处
理的混合剩余氨水。
降低混合剩余氨水中的氨含量一般使用的工艺过程是除油、去酚、脱硫、蒸氨等技术手段，这些技术手段有时候会结合使用，达到更好的效果
焦化废水是一种典型的难以降解的工业废水，其中含有酚、含氧、氮、硫的杂环化合物等难以分解的有机物质。
焦化废水中的苯类和酚类化合物易于降解，咪唑萘、吡咯、呋喃等属于可降解类有机物，而吡啶、联苯、咔唑等则属于难降解的有机物
三、常用的焦化废水处理技术
1.湿式氧化技术
催化湿式氧化技术的使用条件较高，一般需要在在高温（150℃～350℃）、高压（5 mpa～20 mpa）条件下进行操作，并且需要加入催化剂。
通过氧化还原反应将有机物分解。
其中氧化剂为空气或者氧气，有机污染物在水中一般呈现为溶解态，通过与氧化剂反应最终生成了n2和co2等小分子气体物质排放到大气环境。
湿式氧化技术具有操作简便，处理效果好等优点。
我国对于这一技术研究的起步也比较早，1987年到1992年间，中科院大连化物所和鞍山焦耐院进行合作，研发出了双组分的高活性催化剂，这种催化剂可以
成功的催化氨氮和其他有机污染物转化为无害物质，对于焦化废水的处理十分有效。
有研究人员成功研制出了适用于该方法的催化剂，该催化剂化学性能稳定，不与其中物质反应，并且耐腐蚀，对于浓度较高的焦化废水的处理效果好，具有很好的应用前景。
就湿式氧化技术在对焦化废水进行处理的分析得出，该技术安全可行，并且具有很好的经济效益。
然而该技术操作条件是在高温高压下对设备的要求较高，并且存在催化剂溶出等问题
2.含低浓度so2的烟气处理技术
采用含低浓度so2的烟气对焦化废水进行处理是一种以废治废的技术手段。
它不仅可以去除废水中的氰化物、酚、氨氮和苯等污染物，同时还能将烟气中的so2去除。
烟气处理技术的原理是借助烟气所含有的热量，通过传热作用传到废水中，促使其中的水分蒸发。
烟气中的粉尘和粉煤灰具有很好的吸附作用，可以将废水中除通过氧化反应分解的污染物吸附去除，大大降低排入大气中的污染物的比例。
这一技术投资成本少，运行费用低，避免了二次污染的产生，具有很好的社会效益和经济效益。
3.超临界水氧化法
超临界水是指温度和压力都高于其临界点（温度374.3℃，压力22.1mpa）的特殊状态水。
这种条件下，水的理化性质发生了很大的改变，此时水的液态和气态融为了一体，这种状态下的水能够溶解多种物质，具有很好的溶解性能，该技术是由美国学者modell
在20世纪80年代初提出的。
超临界水具有极强的氧化能力，可以
在很短的时间内，将废水中的99%以上的有机物氧化成h2o、co2、n2和其它对环境无危害的无机小分子。
该技术是国外研究的热点，在我国还只处于初期阶段
4.利用烟道气处理焦化剩余氨水或焦化废水
本方法与上述的含低浓度so2的烟气处理焦化废水有所不同，这是一种比较彻底的处理焦化废水的方法。
该技术已在实际的焦化废水处理中得到了成功的应用。
在这一技术中，先将废水雾化，然后使烟道气与雾化废水在喷雾塔中作用，进而发生物化反应。
向塔中加入o2与废水废水中的nh3和烟道气中so发生化学反应生成（nh4）2so4，（nh4）2so4和烟尘吸附的有机化合物经过高温后分解，生成了无毒的无机小分子，该技术实现了污染物的零排放，不危害大气环境，该技术是以废治废的典型，处理成效明显，并且设备要求低，投资成本少
5.等离子体处理技术
我国对于等离子体处理技术的研究较早，从上世界90年代就研究了采用毫微秒级脉冲放电等离子体技术处理含有难降解物质的
有机废水，曾经对含苯类的废水和印染废水的处理进行过研究。
利用该技术处理废水的实质是：在毫微秒高压脉冲作用下，气体间隙产生放电等离子体，其中含有大量的高能电子，这些电子中的能量能够将水分子分解从而生成一些具有强氧化性的基团，这些基团能够将水中的有机物氧化成一些小分子，从而实现废水处理的目的。
目前的研究成果显示：经脉冲放电处理，焦化废水中的有机难降解
的大分子物质可以被分解成无害的无机小分子，很大程度上提高了废水的降解性，进一步进行生物降解处理，可大幅度的降低水中氰化物、codcr及酚的浓度
6.超声波法
超声波法处理焦化废水是近几年比较迅速发展的一项处理技术。
超声波是一种频率很高的声波，它具有穿透力强、方向性好、易于集中声能的优点，它能够以液态物质为媒介进行传播，当集中的声能达到一定程度时，可以形成存在时间为0.1μs的空化核。
这一空化核在爆炸时能够瞬间形成局部高温（4000k）高压（100mpa）的环境，产生冲击力很强的微射流，速度可达110m/s。
可以将难降解的有机物包裹在这一空化核中，当微射流形成时的高温高压可以使得有机物的发生一些列的裂解反应。
使用电解氧化法处理含酚废水的结果表明，不使用超声波时，可以将1/2的酚降解，当使用104 w/m2、25 khz的超声波进行降解时，可将80%的酚降解
7.辐照法
辐照法技术的反应机理：将能量很高的电子束或射线射入水溶液中，其中的能量转移到水分子中，使水分子极不稳定很容易解离成离子或者激发态的分子，并向四周扩散。
离解后的水分子中的一部分会结合其它离子成为其它分子，另外的可以在水溶液中自由扩散。
辐照产生的激发态分子和自由基可以迅速与有机污染物反应，促使其降解。
这一方法在苯酚含量较低的废水中降解效果良好，若加入一定量的h2o2可将苯酚全部去除
四、结语
在焦化废水处理领域不断地有新方法新技术涌现，研究焦化废水处理的先进技术无论对于国计民生还是对于大气和自然环境都是十分有益的。
只有不断完善现有技术的处理效果，同时增强新技术的经济可行性，将各种方法的优点集中于一体，才能最终实现焦化废水的有效处理。
作者简介：乔从华，男1977.12.06汉，本科，籍贯：四川省攀枝花市仁和区助理工程师，研究方向：焦炉热工制度党员。