[发明专利]一种电化学氧化絮凝组合工艺预处理焦化废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及焦化废水的处理技术，具体地说是采用电化学氧化絮凝组合工艺预处理钢铁工业的焦化厂、城市煤气厂等在炼焦和煤气发生过程中产生的高浓度焦化废水的技术。

背景技术

焦化厂是钢铁工业的重要组成部份。在用煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中，有大量废水产生，这种废水常被称为焦化废水。焦化废水是以含酚为主的有机工业废水，成分复杂，其组成取决于原煤性质、碳化温度和焦化产品回收工序与方法等。焦化废水中的有机物除酚和酚类化合物外，还包括脂肪族化合物、杂环类化合物和多环芳香族化合物等，此外，焦化废水中还含有大量氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等无机盐类。至今，国内外对焦化废水的达标排放处理还没有一个很好的方法。其主要原因是现有的工艺技术对其复杂的特征污染物的彻底效果不显著，目前，处理焦化废水多采用具有一定效果的活性污泥法。由于焦化废水中的难降解有机物酚、氰化物及氨氮等很难被活性污泥法完全降解，并且它们的浓度过高时，会引起活性污泥中好氧微生物的休克甚至死亡，给废水处理效果带来很大影响，废水的主要指标不能达到排放要求。

目前，处理钢铁工业焦化废水的工艺和方法较多，在去除焦化废水COD和NH₃等方面，所采用的流程主要有两种，一种是厌氧一缺氧一好氧(即A₁-A₂-O)流程，另一种则是缺氧一好氧(即A-O)流程。由于焦化废水的水质复杂，有毒有害物质及难降解的有机物含量高，因此，虽然处理后的出水中BOD₅基本能达到排放标准，同时由于难降解有机物的存在，最终出水COD、酚、氰、色度等指标一般难以满足排放要求。尽管新开发的焦化废水深度处理工艺能够在一定程度上满足焦化废水处理的要求，但还存在着不少缺点，如水力停留时间长，需要投加粉末活性碳、混凝剂或补充碳源，使得处理费用增大，不能稳定的达到排放要求。

由于焦化废水中含有大量有机物，其中有些有机物是难以生物降解的，且一般的三级处理方法相当昂贵。因此，需要寻找一种能够取代现有三级处理方法的高效预处理工艺，使得大部分难降解有机物得以分解，有效降低有毒污染因子的含量，可以使得后续生化反应能够处于一种高效状态，最终达到稳定合格的排放水质。

焦化废水预处理方法很多，多种高级氧化技术作为预处理工艺，包括超临界水氧化、电化学氧化工艺、Fenton氧化工艺、光催化氧化工艺/微电解、超声波处理、高压脉冲放电等等，技术主要集中在实验室研究阶段，各项技术或方法对高浓度焦化废水某一两项指标去除效果比较明显，不能做到各项指标脱除的有效性，且运行成本较高，离实际工程应用还有一段距离。

吴克明(武汉科技大学)(化学工程师，第116卷第5期)采用电解絮凝工艺，对焦化废水原水进行处理，选用铝板为阴阳极板，晶体稳流器产生的直流电为电解电源，电凝聚工艺对焦化废水的浊度有非常好的处理效果，对色度和COD的去除率均不高。

马前等(同济大学生命科学和技术学院)(环境污染治理技术与设备，2005年6卷8期)采用铝板为阴阳极板，纯直流电源对焦化废水经过生化处理后未达到排放要求的出水进行处理(COD＝300-500mg/L)，电解絮凝处理试验结果表明处理后的废水脱色率可达93.6％，COD去除率也能达到61.78％；出水COD也不能达到排放要求，需要增加深度处理后才能达到一级排放标准。

何正浩等(华中科技大学)(高电压技术，第29卷第4期)采用纳秒脉冲电晕放电对喷雾状的高浓度焦化废水进行预处理，氰化物脱除率达90％以上，酚含量的脱除率近70％。脉冲电晕放电对氨氮和COD的脱除效果不明显。但根据结果分析可知可使焦化废水的可生化性提高。

由于焦化废水的成分非常复杂，除含有较易生物降解的物质如酚及其衍生物外，还含有难以生物降解的多环和杂环芳香族化合物。虽然利用厌氧和好氧微生物处理焦化废水是一种比较经济有效的方法，但是采用该技术，出水中的COD_cr、色度、NH₃-N等污染物指标均难于达标。不能满足日益提高的环保要求，