焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)(hua)廢水(shui)(shui)主要(yao)來自(zi)煉焦(jiao)(jiao)、煤氣凈化(hua)(hua)(hua)及化(hua)(hua)(hua)工產(chan)品的(de)精制過程。焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)(hua)廢水(shui)(shui)所含污染(ran)物(wu)(wu)包(bao)括(kuo)酚(fen)類、多環芳香族化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)以及含氮、氧、硫的(de)雜環化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)等(deng)，是一種典型的(de)難(nan)降解有機廢水(shui)(shui)。我國焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)(hua)廢水(shui)(shui)處理(li)技(ji)術(shu)從(cong)簡單的(de)機械除(chu)油(you)技(ji)術(shu)發展(zhan)到成熟的(de)生物(wu)(wu)脫酚(fen)技(ji)術(shu)。20世紀80年(nian)代末，生物(wu)(wu)脫氮技(ji)術(shu)得到迅速的(de)推(tui)廣應用［1-2]。近年(nian)來，焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)(hua)廢水(shui)(shui)深度處理(li)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)發展(zhan)很快，方(fang)法(fa)也很多，大多數還是在實驗室或(huo)中試階段(duan)，也有部分工業化(hua)(hua)(hua)應用試驗［3-15]。主要(yao)技(ji)術(shu)有吸附法(fa)、氧化(hua)(hua)(hua)法(fa)、反滲(shen)透技(ji)術(shu)及電化(hua)(hua)(hua)學、微波、超聲技(ji)術(shu)等(deng)。

本工(gong)作比較(jiao)了(le)Fenton試劑氧化(hua)(hua)法(fa)、固定(ding)床(chuang)離子交(jiao)換樹(shu)脂吸附法(fa)和流(liu)化(hua)(hua)床(chuang)磁性樹(shu)脂吸附法(fa)對(dui)某焦化(hua)(hua)廠廢水生化(hua)(hua)工(gong)藝(yi)出水的深(shen)度處理(li)效果，為焦化(hua)(hua)廢水的深(shen)度處理(li)工(gong)藝(yi)選(xuan)擇提供(gong)了(le)新的思路。

1 試驗部分

試驗用焦(jiao)化廢水(shui)生化工(gong)藝(yi)出(chu)水(shui)已達到GB13456—1992 《鋼鐵工(gong)業(ye)水(shui)污染物排放(fang)標準》的(de)(de)一級排放(fang)標準［16]，水(shui)質情況(kuang)見(jian)表(biao)1。由(you)表(biao)1可見(jian)，生化工(gong)藝(yi)出(chu)水(shui)中(zhong)COD和色度(du)仍較高，影響該(gai)廢水(shui)的(de)(de)循環(huan)利用，故需要進行(xing)深度(du)處理。

1.1 Fenton試(shi)劑(ji)氧化法深(shen)度處理(li)工藝(yi)

采用Fenton試劑(ji)氧化法深度處理(li)生化工藝(yi)出水的(de)中(zhong)試工藝(yi)流程見圖1。廢水處理(li)流量為200 L/h。

表(biao)1 焦化(hua)廢水生化(hua)工(gong)藝出水水質（平均(jun)值）

圖1 Fenton試(shi)劑氧化法(fa)深度處理生(sheng)化工藝出水(shui)的中試(shi)工藝流程

1.2 固定床離子交換(huan)樹脂吸附法深度(du)處理(li)工藝(yi)

采用固定床離子交換樹(shu)脂吸(xi)(xi)附法深(shen)度處理(li)生(sheng)化工藝(yi)出(chu)水(shui)(shui)的(de)中試工藝(yi)流(liu)程(cheng)見圖2。生(sheng)化工藝(yi)出(chu)水(shui)(shui)經過混(hun)凝沉淀(dian)和砂(sha)濾(lv)器處理(li)去除(chu)部(bu)分懸浮(fu)物后，進(jin)入樹(shu)脂吸(xi)(xi)附罐(guan)去除(chu)COD和色度。樹(shu)脂吸(xi)(xi)附飽和后，加入脫附劑和活(huo)化劑對樹(shu)脂進(jin)行脫附再(zai)生(sheng)，再(zai)生(sheng)后的(de)樹(shu)脂可循環用于(yu)下一個吸(xi)(xi)附周期。共(gong)進(jin)行了6個周期的(de)吸(xi)(xi)附試驗。廢水(shui)(shui)處理(li)流(liu)量為160 L/h。

圖2 固定(ding)床離子(zi)交換樹(shu)脂吸附法深(shen)度處理生化(hua)工藝出水的中試工藝流程(cheng)

1.3 流化床磁性樹脂吸(xi)附(fu)法深度處(chu)理生化工藝出水

采用流(liu)化(hua)床磁性樹脂吸附法深(shen)度(du)處(chu)理(li)生化(hua)工(gong)藝出(chu)水(shui)，分(fen)別(bie)將混凝沉(chen)淀池出(chu)水(shui)和二(er)(er)沉(chen)池出(chu)水(shui)進行了(le)一(yi)級(ji)樹脂脫附和二(er)(er)級(ji)樹脂脫附試驗。將吸附飽和的樹脂從流(liu)化(hua)床中分(fen)離出(chu)來(lai)，再生后再次投入(ru)樹脂吸附罐內循(xun)環使用。廢水(shui)處(chu)理(li)流(liu)量為1 000 L/h。

1.4 分析方法

采用(yong)重鉻酸鉀法(fa)測(ce)定(ding)(ding)廢(fei)水(shui)COD［17]；采用(yong)濾膜過濾法(fa)測(ce)定(ding)(ding)廢(fei)水(shui)中(zhong)懸浮物(wu)質量濃度(du)［17]；采用(yong)鉑鈷標準比色(se)法(fa)測(ce)定(ding)(ding)廢(fei)水(shui)色(se)度(du)［17]。

2 結果與討(tao)論

2.1 Fenton試劑氧化法處(chu)理效果

根據生(sheng)化(hua)(hua)工藝出(chu)(chu)水(shui)(shui)（即Fenton試(shi)劑(ji)(ji)氧化(hua)(hua)法(fa)(fa)進水(shui)(shui)）水(shui)(shui)質(zhi)，設定出(chu)(chu)水(shui)(shui)目(mu)標COD和 Fenton試(shi)劑(ji)(ji)加入量(liang)，Fenton試(shi)劑(ji)(ji)氧化(hua)(hua)法(fa)(fa)處(chu)(chu)理后出(chu)(chu)水(shui)(shui)COD和色度(du)以及COD去(qu)除(chu)率(lv)和色度(du)去(qu)除(chu)率(lv)見表(biao)2。由表(biao)2可見，通過調節Fenton試(shi)劑(ji)(ji)加入量(liang)可以調控出(chu)(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)，Fenton試(shi)劑(ji)(ji)氧化(hua)(hua)法(fa)(fa)處(chu)(chu)理后出(chu)(chu)水(shui)(shui)COD去(qu)除(chu)率(lv)最高(gao)達75.4%，色度(du)去(qu)除(chu)率(lv)達89.1%。

表2 Fenton試(shi)劑氧化(hua)法處理(li)后(hou)出(chu)水COD和(he)色(se)度(du)以(yi)及COD去除(chu)(chu)率(lv)(lv)和(he)色(se)度(du)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)

2.2 固定(ding)床離子交換樹脂吸(xi)附法處理(li)效果

固(gu)(gu)定床(chuang)離(li)子交換(huan)樹脂(zhi)吸附(fu)法(fa)對生(sheng)化(hua)工藝出(chu)水(shui)的COD和色(se)(se)度去(qu)除(chu)(chu)效果分(fen)別見圖3和圖4。由(you)圖3可見，6個(ge)試(shi)驗(yan)周期的處理后廢水(shui)COD平(ping)均為(wei)(wei)79 mg/L，COD去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)為(wei)(wei)49.4%。由(you)圖4可見，處理后廢水(shui)的色(se)(se)度平(ping)均為(wei)(wei)20倍，色(se)(se)度去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)為(wei)(wei)96.5%。該方法(fa)對色(se)(se)度的去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)較高。固(gu)(gu)定床(chuang)離(li)子交換(huan)樹脂(zhi)吸附(fu)法(fa)需(xu)要(yao)多(duo)個(ge)吸附(fu)器(qi)才(cai)能進(jin)(jin)行(xing)連(lian)續生(sheng)產，每個(ge)吸附(fu)器(qi)中的樹脂(zhi)在達(da)到飽和吸附(fu)后需(xu)要(yao)進(jin)(jin)行(xing)樹脂(zhi)再生(sheng)。

2.3 流化床磁性樹(shu)脂吸附法處理效果

流化(hua)床磁性樹(shu)脂(zhi)吸附(fu)法(fa)中試(shi)(shi)試(shi)(shi)驗4個周期的COD和色度(du)去除效果見(jian)圖(tu)(tu)5和圖(tu)(tu)6。

由圖(tu)5可(ke)見，4個(ge)周期平均的(de)(de)處理后廢(fei)(fei)水(shui)COD為59 mg/L， COD去(qu)除(chu)率為58.2%。由圖(tu)6可(ke)見，4個(ge)周期平均的(de)(de)處理后廢(fei)(fei)水(shui)色度(du)為55倍，色度(du)去(qu)除(chu)率為90.2%。流(liu)化床磁性樹脂吸(xi)附法可(ke)以實(shi)現(xian)磁性樹脂與廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)快速高效(xiao)分離，實(shi)現(xian)對(dui)廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)連續處理，但與Fenton試劑氧化法相比(bi)，COD去(qu)除(chu)率較低(di)。綜合考慮，Fenton試劑氧化法具有更高的(de)(de)工程(cheng)應用價值(zhi)。

3 結論

分別采用Fenton試劑(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)、固(gu)定(ding)床(chuang)(chuang)離(li)子(zi)交換樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)吸附法(fa)(fa)(fa)和(he)流化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)磁性樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)吸附法(fa)(fa)(fa)對某(mou)焦化(hua)(hua)廠(chang)生化(hua)(hua)工(gong)(gong)藝出水進(jin)行深度(du)處理。Fenton試劑(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)處理后出水COD去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)最高(gao)達75.4%，色度(du)去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)達89.1%；固(gu)定(ding)床(chuang)(chuang)離(li)子(zi)交換樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)吸附法(fa)(fa)(fa)COD去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)為49.4%，色度(du)去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)為96.5%；流化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)磁性樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)吸附法(fa)(fa)(fa)COD去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)為58.2%，色度(du)去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)為90.2%。可(ke)見，Fenton試劑(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)COD去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)較高(gao)，固(gu)定(ding)床(chuang)(chuang)離(li)子(zi)交換樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)吸附法(fa)(fa)(fa)和(he)流化(hua)(hua)床(chuang)(chuang)磁性樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)吸附法(fa)(fa)(fa)色度(du)去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)較高(gao)，綜(zong)合考慮(lv)，Fenton試劑(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)具(ju)有更(geng)高(gao)的工(gong)(gong)程應用價值。

參考文獻

[1] 趙靜，王(wang)英武. 焦化廢水深度處理(li)技術及應用［J]. 燃(ran)料與化工，2011，42（1）：48 - 51.

[2] 李柳，王晴(qing)，劉巨(ju)猛. 焦化廢水處理工(gong)藝進展(zhan)［J]. 燃(ran)料與化工(gong)，2009，40（6）：35 - 39.

[3] 朱(zhu)新鋒. 用活(huo)性炭處(chu)理焦化(hua)廢水的研(yan)究［J]. 燃料與(yu)化(hua)工，2005，36（5）：44 - 46.

[4] 范明霞(xia)，袁頌東，皮科(ke)武，等. 高硫煤(mei)基(ji)高比表面積活性炭吸附處理焦化廢水的研究［J]. 環(huan)境科(ke)學(xue)與管理，2007，32（8）：91 - 92.

 [5] 周靜，李素芹(qin)，蒼大(da)強，等. 利用(yong)粉(fen)煤灰深度處理焦化廢水的研究［J]. 中國資(zi)源綜(zong)合(he)利用(yong)，2007，25（1）：19 - 21.

[6] 左志芳(fang)，黃永(yong)蘭. 沸(fei)石生物脫(tuo)氮處理焦化(hua)(hua)廢水研究［J]. 江蘇化(hua)(hua)工(gong)，2007，35（5）：40 - 43.

[7] Bigda R J. Consider Fenton’s chemistry for wastewater treatment［J]. Chem Eng Prog ，1995，91：62 - 66.

[8] Anabela M F，Guedes M，Luis M P，et al. Fenton oxidation of cork cooking wastewater—Overall kinetic analysis［J]. Water Res，2003，37：3061 - 3069.

[9] 王春(chun)敏，步啟(qi)軍，王維軍. Fenton法處理焦化廢水(shui)的試驗研究［J]. 遼(liao)寧化工，2006，35（3）：147 - 149.

[10] 李亞峰，王春(chun)敏，周紅星，等(deng). Fenton氧化(hua)(hua)與吸附法聯(lian)合處理焦化(hua)(hua)廢(fei)水的研究(jiu)［J]. 沈陽建筑(zhu)大學學報(bao)（自然(ran)科學版），2005，21（4）：354 - 357.

[11] 陳新. 反滲透技術在污(wu)水處理中的應用研究［J]. 燃料與化工(gong)，2008，39（1）：31 - 32.

[12] 劉(liu)艷飛. 電化學(xue)法處理焦化廢水的研究進展［J]. 燃(ran)料(liao)與化工，2011，42（4）：46 - 48.

[13] 毛云海，曹(cao)吉(ji)良(liang)，張燕玲，等. 微波技術深度(du)處理焦(jiao)化(hua)廢水的工業性實踐［J]. 燃(ran)料與(yu)化(hua)工，2010，41（6）：31 - 39.

[14] 趙寶(bao)順，肖新顏，張會平(ping). 納(na)米二氧化鈦光催化降解苯酚水溶液［J]. 精細化工，2005，22（5）：339 -341.

[15] 趙文蓓(bei)，范麗娜. 改性二氧(yang)化(hua)鈦(tai)催化(hua)降解苯酚廢(fei)水的研究(jiu)［J]. 黑(hei)龍江水專學報，2005，32（2）：80 - 83.

[16] 冶金部建筑研究總院. GB13456—1992 鋼鐵工(gong)業水污染(ran)物排放標(biao)準［S]. 北京：中國標(biao)準出(chu)版社，1992.

[17] 原(yuan)國家環(huan)境保(bao)護(hu)總局《水和廢水監測分析方(fang)(fang)法》編委會. 水和廢水監測分析方(fang)(fang)法［M]. 第4版(ban). 北京：中國環(huan)境科學(xue)出(chu)版(ban)社，2002：210 - 211，254 - 256，276 - 279.

 [作者簡介(jie)] 譚紹棟（1971—），男，廣(guang)西壯族自治區都安縣人，碩士(shi)，高(gao)級工(gong)程師，主要從事化工(gong)、能源、環保等領域的技術和管理工(gong)作。

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