焦化廢水是在煤的高溫干餾，煤氣凈化以及一些化工產(chǎn)品精致過(guò)程中所產(chǎn)生的一種較難處理廢水，廢水中的污染物濃度、色度、毒性都較高，其中含有以氰化物、硫化物、氟離子和氨氮等為代表的有毒有害的無(wú)機物，還有以酚類(lèi)、多環(huán)芳香族為代表的難降解有機物。目前國內大多數廢水處理廠(chǎng)主要采用以活性污泥法為主的生物技術(shù)處理焦化廢水，但處理后的廢水中有些指標如色度、COD、氨氮等仍很難達到國家規定的排放標準，因此許多學(xué)者對焦化廢水的深度處理以及更好的處理方法進(jìn)行了大量的探索和研究�；炷齽┳鳛橐环N有效和發(fā)展前景的廢水處理物質(zhì)也逐漸被廣泛應用于焦化廢水的處理上�；炷^(guò)程是現代城市給水和工業(yè)廢水處理工藝中的關(guān)鍵環(huán)節之一。它既可以去除原水中的濁度和色度等感官指標，又可以去除各種有毒有害污染物可以自成獨立的處理系統，又可以與其它單元過(guò)程組合，用于預處理、中間處理和終處理過(guò)程。目前混凝劑的種類(lèi)較多，大體上可分為無(wú)機型、有極高分子型以及復合混凝劑。其中無(wú)機混凝劑又可分為低分子型和高分子型，應用較多的有硫酸鐵、氯化鐵、聚合氯化鋁(PAC)、等;有機高分子混凝劑可分為天然高分子型，如淀粉衍生物、甲殼素;合成高分子型如聚丙烯酰胺(PAM)，以及微生物絮凝劑;復合混凝劑則主要是一些鐵鹽、鋁鹽以及硅酸等的聚合物�；炷^(guò)程是水中膠體粒子聚集的過(guò)程，也是膠粒成長(cháng)的過(guò)程，而這個(gè)過(guò)程是在混凝劑的水解作用下進(jìn)行的，因此混凝機理與以下三個(gè)因素有關(guān)：
一是膠粒性質(zhì);二是不同混凝劑在不同條件下的水解產(chǎn)物;三是膠粒與混凝劑水解產(chǎn)物之間的相互作用。
以下將會(huì )介紹在實(shí)際研究中混凝劑在焦化廢水中的應用。
Fenton混凝沉淀法
該方法是先用Fenton試劑對焦化廢水進(jìn)行氧化處理，然后再混凝，處理效果較好。吳克明等對以H2O2為氧化劑，FeSO4·7H2O為催化劑的Fenton氧化法處理高濃度復雜焦化廢水進(jìn)行了系統研究，氧化處理后用氯化鐵作為混凝劑;結果表明：當pH控制在3左右，反應時(shí)間為30min，反應溫度為80℃時(shí)，焦化廢水COD、NH3-N、濁度和色度去除率分別達到了93.1%、96.2%、90.8%、90.2%。王春敏等采用此法確定Fenton氧化階段的反應條件為：H2O2投加量為mmol/L，[Fe2+]/[H2O2]=1︰10，pH為3，時(shí)間30min，混凝階段Fe2(SO4)投加量為600mg/L，pH調至6.5，處理后出水COD去除率達97.5%，且符合國家一級排放標準。
彭賢玉等采用Fenton-混凝沉淀法以氯化鐵、聚丙烯酰胺(PAM)作為混凝劑處理焦化廢水時(shí)，出水色度、COD、NH3-N去除率分別為84.3%、92.9%、96.2%;均達國家排放標準。用Fenton-混凝法處理焦化廢水時(shí)，在后續的混凝階段中混凝劑的選擇、投加量以及適應的pH都會(huì )影響到出水的效果，尤其是混凝劑的選擇關(guān)系到處理廢水的成本，因此應當慎重。
復合混凝劑
復合型高分子混凝劑兼有其組分各種藥劑的功效，可取長(cháng)補短，處理廢水時(shí)常達到意想不到的效果，也因此而受到關(guān)注。
王娟等采用BC法+復合過(guò)慮技術(shù)工藝對焦化廢水生化出水進(jìn)行深度處理實(shí)驗，結果表明：在用以鐵鹽、鋁鹽、鎂鹽及氧化核且配比為3︰4︰1︰2的SE混凝劑投藥量為30mg/L，BC池停留時(shí)間為1.5h，復合過(guò)濾器水力負荷為2.4m3/(m2·h)的條件，當深度處理進(jìn)水水質(zhì)為COD=196.1mg/L，色度=120倍，NH3-N=35mg/L時(shí)，去除率分別為74.4%、86.7%、69.7%，出水可達回用水要求。李彥光，郭金華用定量的聚合鋁、聚合鐵和陽(yáng)離子型季銨鹽等物質(zhì)在一定的溫度和壓力下復合成了JY-202復合混凝劑，通過(guò)實(shí)驗確定了最佳條件：混凝pH為7.1，投藥質(zhì)量濃度為250mg/L，溫度15~40℃，當沉淀時(shí)間為12min時(shí)，COD、SS和色度的去除率分別達到了51.2%、92.7%、85.7%，出水的各項指標達到了國家二級排放標準。復合混凝劑適用于焦化廢水的深度處理，不適合作為單獨的處理系統。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
混凝劑的組合
由于傳統的混凝劑使用時(shí)投入量較大，且傳統的鋁系混凝劑使用過(guò)多后出水中的殘留鋁很難控制，過(guò)多的殘留鋁排入水體后會(huì )對人體有一定的危害;而傳統的鐵系混凝劑使用過(guò)多后廢水中的殘留鐵會(huì )影響出水的色度。另外高分子混凝劑如聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚丙烯酰胺(PAM)等之間的組合使用也可見(jiàn)一斑。
周繼軍等以焦化廢水處理工藝中的實(shí)例證實(shí)了聚合氯化鋁(PAC)加聚丙烯酰胺(PAM)組合的優(yōu)良除油性能;試驗后出水中石油類(lèi)物質(zhì)、濁度、氰化物、揮發(fā)酚以及COD的去除率分別為93%、86%、19%、27%、17%，水體變清，基本不見(jiàn)油跡，刺激性氣味減輕，外觀(guān)大大改善。如果以此方法對焦化廢水進(jìn)行預處理，將為后續的處理工藝提供良好的環(huán)境。
程勝宇通過(guò)研究不同混凝劑對焦化廢水的處理，比較得出：當PAC與PAM投加量分別為4.0mg/L、0.3mg/L時(shí)，出水色度、COD的去除率分別達80%、55.63%;且該試驗配方應用到丹東萬(wàn)通有限公司污水處理站的實(shí)際焦化廢水處理中，出水達到了GB8978-1996污水綜合排放標準(一級)，可達標排放，也可直接回用熄焦。鄭義等選擇了幾種混凝劑對經(jīng)生物處理后的焦化廢水進(jìn)行深度處理，得出采用PFS+PAM組合為混凝劑，在pH=5的條件下，投加量為(40+6)mg/L，此時(shí)出水色度、COD去除率分別達73.08%、62.22%，出水色度及COD均能滿(mǎn)足《污水綜合排放標準》(GB8979-1996)中二級標準的要求，是較為適宜的焦化廢水深度處理方法�；炷齽┑慕M合使用也應當注意一些原則。如投加少量PAM起到橋聯(lián)絮凝和網(wǎng)絡(luò )絮凝的作用，不僅可以提高COD的去除率，還可以使絮體顆粒增大，沉降速度加快;但投加量過(guò)大，PAM也能產(chǎn)生膠體保護作用而使膠體剛脫穩而又轉向在懸浮導致COD的去除率下降。在應用中可將有機助凝劑與無(wú)機混凝劑配合使用，充分發(fā)揮有機高分子助凝劑的吸附架橋性能和無(wú)機混凝劑的電中和能力，從而保證復合混凝劑的高效性，使處理出水達到較好的效果[13]。
粉煤灰的應用
粉煤灰是燃煤電廠(chǎng)從鍋爐排放的廢棄物中收集來(lái)的廢渣，粉煤灰大部分呈球形，表面疏松多孔，比表面積大，且具有一定的活性基團和吸附特性;其成分中含有Fe3+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。以粉煤灰為吸附劑在線(xiàn)處理來(lái)自生化處理工序的焦化廢水可以取得較好的污染物去除效果[14]。張昌明，余長(cháng)舜研究了在處理水量100t/h，粉煤灰用量1.747t/h(17.47kg/m3)的情況下，COD、酚、氰化物、硫化物、油、氨氮、BOD、色度的平均去除率達57.41%;處理后的水除氨氮略高外，其余污染物均達到我國一級焦化新廠(chǎng)排放標準;處理后的水60%被回用，且用過(guò)的粉煤灰可做建筑材料。張昌明，李?lèi)?ài)英通過(guò)實(shí)驗研究，在粉煤灰添加劑量為15g/L和停留時(shí)間為20~25min的條件下，處理后的廢水除氨氮外，其他各項也均可達到外排標準,在相似的條件下得到的平均去除率為48.85%。粉煤灰作為廢水處理中的吸附劑或混凝劑，具有價(jià)格低廉的優(yōu)勢;但是由于粉煤灰吸附容量不高，去除污染物的效率較低，進(jìn)來(lái)的許多研究是圍繞著(zhù)粉煤灰改性、尋找最佳控制條件來(lái)展開(kāi)的。
混凝劑作為一種污水處理中應用廣泛的化學(xué)藥劑，對于高濃度難處理的焦化廢水也有顯著(zhù)的效果。其中它與Fenton試劑的復合使用效果十分明顯，而新型復合混凝劑也有它獨到的優(yōu)勢和發(fā)展前景。隨著(zhù)不斷的深入研究，新型混凝劑的開(kāi)發(fā)與合成更趨向于高分子化、復合化，處理效果也將更可觀(guān)。另外，生物絮凝劑以其具有絮凝性能好、效果穩定、無(wú)二次污染、安全無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)，成為混凝劑在焦化廢水應用中的發(fā)展動(dòng)向之一。
