鋼鐵工業(yè)焦化廢水治理技術(shù)研究

王超 孫欽貴

摘 要：新中國成立以后，國家注重鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，在較短的時間內(nèi)得到了快速發(fā)展，但是卻沒有注重環(huán)境保護，嚴重威脅到自然環(huán)境。特別是鋼鐵工業(yè)焦化廢水處理，焦化廢水含有大量的有機物和毒性，若不采取一定措施對廢水進行處理，將會導(dǎo)致河水被污染，生態(tài)系統(tǒng)失去平衡等更嚴重的問題，所以鋼鐵工業(yè)焦化廢水是目前鋼鐵工業(yè)中首要解決的問題之一。本文主要分析鋼鐵工業(yè)焦化廢水來源以及治理技術(shù)，實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鋼鐵工業(yè)；焦化技術(shù)；廢水；處理技術(shù)

鋼鐵工業(yè)焦化廢水是目前最難處理廢水之一，雖然我國在焦化廢水處理上增加很多設(shè)施和技術(shù)進行治理，可將工業(yè)廢水中的紛和氰含量達標，但是很多有機物卻無法進行處理，排放標準也不能達到國家的要求[1]。隨著社會的發(fā)展，國家對環(huán)境污染和節(jié)能減排的要求也是越來越高，國內(nèi)相關(guān)學(xué)者對高濃度難降解焦化廢水治理技術(shù)和回用技術(shù)進行不斷的研究，但是目前的研究主要處于起始階段，可為鋼鐵工業(yè)焦化廢水提供相關(guān)的技術(shù)借鑒。

一、焦化廢水概述

（一）焦化廢水的來源

焦化生產(chǎn)就是將經(jīng)過洗選、含有一定水分的煉焦煤，采用相關(guān)技術(shù)粉碎到一定的細度，然后將粉碎的煤裝入炭化室，再經(jīng)過高溫干餾得到最后的焦炭。在這個過程中所產(chǎn)生的廢水就是焦化廢水之一，焦化廢水來自于各個生產(chǎn)過程中所有的廢水就是焦化廢水。

（二）焦化廢水的組成

從焦化生產(chǎn)流程可以看出焦化廢水主要由4個部分生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的廢水匯合到一起的廢水；蒸氨后的廢水包括爐煤外的水和練煤過程中的化合水以及蒸汽水；煤氣冷卻循環(huán)水，煤經(jīng)過煉焦后需要冷卻所產(chǎn)生的廢水以及為了保證煤氣冷卻效果所需要的循環(huán)水；化產(chǎn)品分離水，在化產(chǎn)品加工過程中所產(chǎn)生的水、蒸冷凝水和化產(chǎn)品加工的廢物綜合到一起；還有化產(chǎn)車間生產(chǎn)的所有污水。

二、焦化廢水治理技術(shù)現(xiàn)狀分析

（一）焦化廢水治理技術(shù)概念

以煤炭為原料，采用一定的方式對煤炭進行煉制，就是煉焦工藝，在生產(chǎn)過程中煤炭必會與空氣的氧氣結(jié)合，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生一定化學(xué)物質(zhì)，化學(xué)物質(zhì)由此而排放到廢水中，當(dāng)然還會產(chǎn)生其他污染物，如果這些焦化廢水沒有經(jīng)過一定的技術(shù)處理或者是沒有處理就排放到大自然中，這樣很容易造成嚴重的水污染，造成水系統(tǒng)破壞[2]。但是目前不管是國際上還是國內(nèi)對鋼鐵工業(yè)焦化廢水治理技術(shù)仍沒有一個較好的解決辦法，焦化廢水中的有機物很難得到有效的處理，但是這些有機物很容易與碳磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成新的有氧化物，有氧化物是目前最難處理的物質(zhì)，同時也造成了很多物質(zhì)難處理現(xiàn)象。

我國對鋼鐵工業(yè)焦化廢水處理一般采用新技術(shù)進行處理，通過把大分子有機物轉(zhuǎn)化成小分子，目的是為了有機物的便于排放和減弱毒性。同時還為了降低廢水中的二氧化硫的濃度，確保廢水中無毒性，也到達治理廢水的作用。

（二）焦化廢水治理技術(shù)狀況

傳統(tǒng)的焦化廢水處理技術(shù)就是將焦化產(chǎn)品回收或者是煤氣凈化實現(xiàn)廢水治理，這種治理方法很難將廢水中的有機物進行分解，由于國家不斷加嚴對鋼鐵工業(yè)廢水排放要求，目前的焦化廢水處理技術(shù)已經(jīng)不能滿足需求，需要使用更高的焦化廢水處理技術(shù)。

現(xiàn)階段我國對焦化廢水處理技術(shù)采用的是生物活性炭法，對難降解的有機物和大分子有機物方面具有較好的處理效果。生物活性炭法最大的優(yōu)勢就是可以同時進行降解和處理有機物，對有機物可以進行生物降解和物理吸附的作用，實現(xiàn)活性炭的循環(huán)、重復(fù)利用，使活性炭使用周期大大增加[3]?；钚蕴窟€可以對有機物進行吸附和分解，在很大的程度上降低了廢水的毒性，實現(xiàn)廢水處理的目的。

三、鋼鐵工業(yè)焦化廢水治理技術(shù)

（一）物理化學(xué)法治理技術(shù)

物理化學(xué)法治理技術(shù)包含兩種技術(shù)：吸附處理法和煙道其氣處理法。首先介紹吸附處理法，顧名思義就是把有機物進行吸附，但是必須采用可以多吸附有機物的物體才能做到，目的就是將廢水實現(xiàn)第一步凈化處理，這也是目前最為簡單的物理化學(xué)治理技術(shù)[4]。但是多吸附有機物的物體價格比較昂貴，重復(fù)利用率較低，考慮到廢水治理技術(shù)成本因素，在鋼鐵工業(yè)焦化廢水處理中卻很少使用，對廢水濃度較高的治理效果較差。

煙道氣處理法是目前最有價值的廢水治理技術(shù)，由國家建筑部認證的治理技術(shù)，煙道氣處理法就是將焦化過程中的焦油進行處理，然后將廢水輸入煙道廢氣中進行物理化學(xué)反應(yīng)，再把煙道中的熱量全部汽化，實現(xiàn)廢水凈化的目的。煙道氣處理法成本較低，處理效果比較明顯，且占地面的較少，在鋼鐵工業(yè)中得到了廣泛的推廣，但是煙道氣處理法技術(shù)要求較高，使應(yīng)用和普及面臨巨大的困難[5]。

（二）生物治理法

生物處理法就是我們常見的活性炭，主要是通過一種微生物來對廢水中的有機物進行分解和氧化，并且活性炭是目前最廣泛運用的技術(shù)之一，可以實現(xiàn)對有機物的進行分吸附和溶解，把有機物轉(zhuǎn)化成二氧化碳，然后在對二氧化碳進行處理，生物處理法具有處理成本低和廢水處理量大等明顯的特征。

但是生物處理法的技術(shù)要求特別高，前期投入成本較高，且所使用的設(shè)備規(guī)模龐大，對焦化廢水處理時間較長，甚至是對焦爐的尺寸要求有著特別高的要求，包括在后期的管理和操作上也是有相當(dāng)高的要求[6]。

（三）化學(xué)治理法

化學(xué)處理法一般情況下包含兩種治理技術(shù)，分別是催化氧化治理技術(shù)和臭氧氧化治理技術(shù)。催化氧化質(zhì)量技術(shù)需要高溫高壓的治理環(huán)境，在這種環(huán)境下對焦化廢水中的有機物進行氧化處理，通過氧化作用轉(zhuǎn)變成二氧化碳，然后以二氧化碳的方式進行排放，催化氧化治理技術(shù)有無二次污染、使用范圍廣和治理效率高等特點。但是治理過程中需要高溫高壓的環(huán)境，可想而知環(huán)境要求特別高，同樣費用也是相當(dāng)高，包括設(shè)備，這些要求就限制了催化氧化治理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

臭氧氧化是利用臭氧和氧化物進行化學(xué)反應(yīng)，在氧化過程中產(chǎn)生更多的氧氣，無二次污染等特點，但是由于成本較高和操作要求限制了該技術(shù)的發(fā)展。

結(jié)語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，必將會產(chǎn)生先進的焦化廢水治理技術(shù)，同時也實現(xiàn)具備較高的經(jīng)濟效益，不經(jīng)保護了自然環(huán)境，還降低了生產(chǎn)成本，使水資源得到了更好的循環(huán)利用，最終滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。

參看文獻：

[1]郭愛紅，王杰平，祝悅， 等.焦化企業(yè)廢水處理中存在的問題研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2015，（7）：86-89. DOI：10.3969/j.issn.1673-1212.2015.07.023.

[2]高玉，孫寶鐵，高秀麗， 等.微波-活性炭聯(lián)合處理焦化廢水的應(yīng)用前景[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，（4）：120-124.

[3]牛成軍，甘建紅.焦化廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀與研究進展[J].化工管理，2017，（8）：215. DOI：10.3969/j.issn.1008-4800.2017.08.189.

[4]北京市科協(xié).關(guān)注工業(yè)廢水治理基于污染物特征的工業(yè)廢水處理與資源化技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與品牌，2017，（9）：45.

[5]武恒平，韋朝海，任源， 等.焦化廢水預(yù)處理及其特征污染物的變化分析[J].化工進展，2017，（10）：3911-3920. DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0310.

[6]方元狄，張靜，鄭中原， 等.焦化廢水處理試驗系統(tǒng)出水的生物毒性變化[J].生態(tài)毒理學(xué)報，2017，（3）：317-326. DOI：10.7524/AJE.1673-5897.20170106004.