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1、引言

焦化废水是炼焦、煤气净化和焦化产品回收等过程中产生的有机工业废水，主要特征污染物有COD、氰化物、氨氮、酚类等，是一种典型的高浓度难降解有机工业废水，具有显著的毒性和致癌性。现阶段，焦化废水的处理主要包括预处理和生化处理。经二级生化处理后，焦化废水中部分有机污染物得到有效去除，但对于某些难生物降解的有机污染物去除效果较差，不能满足《炼焦化学工业污染物排放标准》的要求。据统计，我国每年焦化废水的排放量近3亿吨，若任意排放，将对水环境和人体健康造成严重危害。如何深度处理焦化废水使之达标排放以降低其对环境的影响，一直是国内外环保人士广泛关注的一个难点。

2012年10月，环保部新起草的《炼焦化学工业污染物排放标(GB16171-2012)》正式颁布并实施。焦化废水的排放标准较原先的污水综合排放标准更加严格，CODcr、氰化物等污染物的限值分别改为80mg/L和0.2mg/L。因此，无论是基于社会责任，还是出于国家的法律约束，企业都必须对现有处理工艺进行必要的完善补充，添加深度处理工艺，确保外排水水质达标。据调研，目前国内焦化废水处理企业的运行管理普遍出现两种情况。

其一采用生化处理工艺和混凝–沉淀–过滤的深度处理工艺，通过投加絮凝剂和混凝剂处理焦化废水，但效果普遍不理想，尤其对于氰化物的去除效果十分有限。焦化废水处理常用的药剂主要为有机高分子絮凝剂、无机盐类絮凝剂和无机高分子絮凝剂三类。对于细颗粒含量多、粘土含量高、难降解的有机污染物的焦化废水，需将无机絮凝剂与有机高分子絮凝剂配合使用。投加无机絮凝剂的作用是增加溶液中正离子浓度和扩散层中反离子浓度，降低难降解有机污染物物表面负电位荷，压缩颗粒双电层，降低ζ电位，破坏焦化水胶体稳定性，促进颗粒絮凝沉淀。投加有机高分子絮凝剂的作用是通过吸附架桥将多个颗粒联合起来形成絮团而沉降。常用的无机盐类絮凝剂主要有铝盐、铁盐等；无机高分子絮凝剂主要有聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚硅硫酸盐、聚合氯化铝铁等(聚合硫酸铁是硫酸铁水解产物，其中有各种核羟基络合物，如()4+23FeOH，()5+34FeOH，()6+46FeOH)；有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺或其衍生物的高聚物或共聚物，具体可分为非离子型、阴离子型和阳离子型。

其二采用生物法叠加氧化(芬顿)、多级过滤、膜分离等深度处理技术，其出水水质基本能得到保证，但运行管理复杂，设备投资及构筑物改造等工程投资巨大，甚至超出部分企业在环保治理方面的经济承受能力，因此该技术工艺也很难推广。焦化废水处理行业迫切需要一种技术上可靠、经济上可行、运行管理便捷的技术方案，以期缓解新形势下的焦化废水处理压力。针对焦化废水的水质特点以及焦化行业的运行管理现状，本研究拟通过耦合混凝、吸附、络合等多种技术，制备新型复合混凝剂，提出一种基于常规水处理工艺及设施设备的“新型焦化酚氰废水净水剂强化混凝深度处理技术”，在中国专利网获取专利。通过山西某焦化厂实际应用案例，以期为焦化废水的深度处理提供一种新的方法。

2、焦化厂污水处理工艺概况

2.1 焦化厂污水厂简介

处理污水以炼焦废水为主，同时接收和处理厂区生活污水，设计规模为150m3/h，现阶段进水量为100m3/h，经处理后的水作为熄焦水回用。

2.2 水厂水质

焦化污水处理厂进出水指标，如表1所示。

2.3 工艺简介

工艺采用“预处理+A2/O+深度处理”，深度处理为混凝沉淀池，数量2座。其中混凝沉淀池分为搅拌混凝区、沉淀区，水力停留时间1h。本药剂选择焦化厂的生物接触氧化池(简称接触氧化池)出水也即混凝沉淀池进水进行试样验，实际应用在深度处理工艺上。工艺流程图如图1所示。

3、絮凝原理

新型焦化酚氰废水净水剂(简称SM净水剂)，以凹凸棒土、膨润土、粉煤灰、沸石粉、硅烷偶联剂、二甲基二烯丙基氯化铵、过硫酸钾、羧甲基纤维素钠、聚合硫酸铁、聚合硅酸铝铁、硫酸亚铁、七水合硫酸镁、磷酸三钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡络烷酮和氢氧化钙为原料复配而成，通过采用硅烷偶联剂与聚合物对凹凸棒土的双层改性，能够在凹凸棒土层间发生化学键合与聚合反应，改变了凹凸棒土的表面吸水特性，同时增大了凹凸棒土的层间距，从而大大提高了凹凸棒土的吸附絮凝效果；进一步将此改性凹凸棒土联台复台粘土及有机无机高分子絮凝剂，使得各组分之间发挥协同增效作用，制得所述复合型净水剂兼具无机絮凝剂和有机絮凝剂的优点，能快速吸附、捕获、絮凝、卷扫焦化废水中的各种有机及无机质，对焦化废水的COD、色度、浊度均具有较高的联台去除效果，具有加药量低、絮凝沉淀快的优势，针对焦化废水的COD去除率可达70%以上，对色度的去除率在90%以上，在除油、去除浊度、重金属、以及部分氨氮效果上也较为显著，且该净水剂环保无毒、稳定性高，具有较好的市场应用前景。