焦化废水是典型的复杂工业废水，具有盐多态性，氮磷营养失衡，高毒性等特点。治疗过程漫长而困难。在总结焦化废水的预处理和生物处理的基础上，分析了凝结沉淀，吸附，MBR，膜分离等先进处理技术的优缺点，机理和发展前景，重点阐述了先进的氧化技术。 。 。膜技术是焦化废水的回用必不可少的技术，它是深度处理的最后一步。在改善传统生化技术的同时，采用多级生化和物化处理技术是焦化废水处理的未来发展方向。

关键字：焦化废水；预处理生物处理先进的治疗；先进的氧化技术；联合处理

焦化废水的主要来源包括焦化，气体净化以及化工产品的回收和精炼过程，典型的高温蒸馏，气体冷却，洗煤，湿法焦化和其他煤化工过程。产生炼焦废水。据有关资料统计，每吨干煤可产生0.1〜0.35m2的焦化废水[1]，排放量较大。受煤级，焦化工艺和副产物处理方式的不同，废水质量极为复杂，污染物含量变化很大，不仅含有NH + 4，SCN-，CN-，NO-2 ，NO-3，S2-无机污染物，包括苯，酚，萘，吡啶，喹啉和其他杂环和多环芳族化合物（PAHs）[2-7]。一般而言，焦化废水具有较高的无机盐含量，高浓度的含氮化合物（主要是环状有机化合物，如苯和酚），是典型的盐多态性，氮磷营养失衡，毒性高。3。难以降解[8-9]。焦化废水的大量排放将对水环境，土壤作物和空气环境造成极大危害，进而威胁人类健康[10-13]。因此，焦化废水的处理至关重要。

在总结传统焦化废水的预处理和生物处理的基础上，分析了凝结沉淀，吸附，MBR，膜分离，铁分离等先进处理技术的优缺点，机理和作用。同时，对发展前景进行了总结，总结了先进氧化技术的最新研究成果，为焦化废水的处理和回用提供一定的技术参考。

1预处理技术

在焦化废水的处理中，预处理通常包括苯酚去除，脱氰，氨蒸馏和除油等过程。焦化废水的预处理可以有效降低生化处理过程中的污染负荷，提高废水的生化特性。同时，根据焦化废水的水质，还可以回收氨，氯酚等化学产品[14]。沉连峰等[15]研究了碱添加对氨蒸馏系统的影响，结果表明，碱添加过程中残留氨中氨氮的去除率提高了2.8％。随着对废水的需求增加，预处理过程也趋向于多样化。李福琴等[16]利用臭氧氧化法对焦化废水进行预处理。原水中废水的B / C值从0.068增加到0.281，提高了废水的生物降解性。

2生物处理技术

在焦化废水处理过程中，活性污泥法因其效率高，操作简单灵活，操作简便而被广泛用作核心生物。加工成本低。处理过程。焦化废水的常用生化处理技术包括A / O工艺及其改性和SBR工艺。宋志伟等[17]比较了采用A / O和A / A / O工艺的膜生物反应器焦化废水中氨氮，COD和苯酚的去除率。结果表明，A / A / O工艺对三者的去除率分别提高了15％，2％和2％，去除效果明显优于A / O工艺。许多学者对温度，pH，HRT，SVI，进水方式，曝气时间等实验条件进行了优化。氨氮，COD和其他污染物的浓度已得到有效控制[18-20]。

使用外部碳源和负载体也是提高生化处理效果的常用方法。赵月来等[21]研究了乙酸钠用量和用量对改进的A / A / O工艺处理效果的影响。结果表明，25％液态醋酸钠的用量为每10,000吨水1.25吨。该小组比较了海绵铁+聚氨酯泡沫复合载体和仅以聚氨酯泡沫为载体的SBR反应器对焦化废水的处理效果。结果表明，海绵铁反应器对COD和NH3-N的去除效果优于仅聚氨酯泡沫的反应器，具有增强作用，当DO大于4 mg / L时，pH = 9 ，碱度为4.4 g / L，COD和NH3-N的去除率达到最大值。这可能是因为海绵铁为微生物的生长提供了养分，同时帮助改善了污泥的性能并增强了微生物的代谢活性。同时，海绵铁在腐蚀过程中会形成Fe2 +和Fe3 +，有助于焦化废水的絮凝和有机物沉淀。

3先进的处理技术

预处理和生化处理中，TN和COD的浓度仍然很高，需要进行深度处理才能实现排放或再利用。

3。1混凝沉淀法

混凝沉淀法主要去除焦化废水深度处理中生物处理中难以进一步降解的有机物，氮，磷等可溶性无机物，氰化物，总悬浮物等。原理包括吸附，桥接和净捕集。常用的混凝剂有聚硫酸铁（PFS），聚氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）等[22]，但是无机絮凝剂的缺点是不能单独使水中的有色污染物脱色[23]。凝结沉淀法研究的重点和热点是寻找新型高效的复合凝结剂。袁晓等。 [24]开发了一种新型的铁盐混凝剂来处理焦化废水。结果表明，与传统的聚硫酸铁处理相比，新型铁盐混凝剂处理后的废水化学需氧量和色度均达到国家排放标准。

3.2吸附法

吸附法主要用于焦化废水的深度处理，去除氨氮，氰化物和对环境有较高危害的持久性有机物，处理效果好，简单。操作，但是存在成本高和难以回收的问题。原理是利用多孔吸附剂的吸附。目前，常用的吸附剂包括活性炭，粉煤灰，煤粉，钢渣，膨润土，硅藻土，沸石和大孔树脂[25-26]。吸附方法研究的重点是寻找一种廉价，吸附容量大，使用寿命长，易于再生的多孔吸附剂。 I. V'azquz等。 [27]比较了颗粒状活性炭和树脂对焦化废水生化废水的处理效果，结果表明，颗粒状活性炭具有吸附能力强的优点。

3. 3膜生物反应器

膜生物反应器是膜分离技术与生物处理技术相结合形成的生物处理反应系统，具有处理效率高，自动化程度高，占地面积小等特点。膜生物反应器（MBR）单独用作焦化废水的高级处理工艺。当废水达不到标准时，通常会与其他过程结合[28]。因此，大多数研究热点是MBR和RO膜处理技术联合处理焦化废水，对膜处理技术起到了预处理的作用[29-30]。多级膜处理技术，如缺氧平板膜（A-MBR）生物膜反应器，厌氧膜生物反应器/厌氧/好氧膜生物反应器（MBR / A / OMBR）处理焦化废水，也具有良好的处理效果对NH3-N，COD，酚和氰化物及其他难熔有机化合物有影响[31-32]。

3。4铁碳微电解过程

铁碳微电解的机理是在铁和碳质材料形成一次电池过程中还原Fe和[H]等一系列功能，例如铁离子的絮凝和沉淀作用，原电池反应和电化学富集作用可用于处理难处理废水。该技术设备简单，易操作，治疗成本低。它常被用作提高焦化废水生物降解性的手段之一，但具有铁碳材料压实，材料消耗大，处理成本高的缺点。它通常与凝结和沉淀有关。其他技术被用作高级处理工艺。李菲菲等［33］采用铁碳微电解工艺处理焦化废水，大大降低了废水中的氨氮和化学需氧量。该研究小组使用海绵铁和活性炭作为铁碳微电解的实验材料，对氨蒸馏后的焦化废水进行处理。根据研究，微电解的B / C值从0.20增加到0.39，这对后续处理很有帮助。

3. 5膜分离方法

膜分离方法作为焦化废水深度处理的重要过程，通常以超滤（UF）+反渗透（ RO）或钠过滤（NF）+反渗透（RO）的组合过程[34]。作用原理是选择渗透膜作为分离介质，以浓度差，电位差或压力差为驱动力，进一步去除难熔的有机分子，无机氮，细菌等，达到目的。废水回用。膜分离技术虽然具有处理效果好，占地面积小，工艺简单，生产能力稳定等优点，但存在运行成本高，膜易污染的问题。未来的主要研究方向是开发高效，低成本的滤膜。尹胜奎等。 [35]将超滤（UF）+反渗透（RO）技术应用于煤化工公司废水的深度处理和回用。 RO产水进入循环水系统，浓缩水也得到有效利用，实现了焦化废水“零排放”。

3. 6种高级氧化方法

高级氧化方法主要包括Fenton氧化法，臭氧催化氧化法，电化学氧化法，光催化氧化法，湿式氧化法，超临界水氧化法，

3.6.1 Fenton法

< p>芬顿氧化法是一种先进的氧化技术，可以利用羟自由基（·OH）去除废水中的难降解有机物和废水。氰化物具有高效，无二次污染的特点，但处理成本较高。 。因此，Fenton混凝，Fenton吸附，Fenton微波，Fenton超声，微电解-Fenton和Fenton膜处理等技术通常用于处理焦化废水。刘卫平[36]使用芬顿-混凝法对焦化厂二级沉淀池的废水进行深度处理。结果表明，三种混凝剂PAM，PAC和PFS均可增强Fenton试剂的处理效果，COD去除率均在45％以上。韩小刚等。 [37]使用前端工厂中的AO预处理的过程模式-后端园区中的OAO + Fenton深度处理来处理工业园区中的焦化废水，达到了膜技术预处理的标准。欧阳曙光等。 [38]对膜进行了改性，并结合Fenton法处理焦化废水，发现这种方法对减少COD有很好的效果。

3.6.2臭氧氧化方法

臭氧氧化方法可以氧化焦化废水中的难降解有机物，如酚，杂环化合物，多环芳烃及其衍生物。分解可提高生物降解性[39] ]。它具有占地面积小，反应速度快，氧化效果好，工艺简单，无二次污染问题等优点，但投资较高，能耗较高，仅对臭氧氧化具有选择性。在焦化废水的深度处理中，经常采用混凝-臭氧，臭氧-生物炭，催化臭氧氧化等方法[40-41]，其中臭氧生物活性炭处理技术得到广泛应用。这是因为臭氧氧化技术首先使用臭氧直接氧化废水，分解高分子有机物，然后使用生物活性炭过滤器吸附小分子有机物。因此，提高了生物活性炭的吸附能力和使用寿命。张文奇等。 [42]使用臭氧生物炭来深度处理焦化废水。经过臭氧处理后，废水的生物降解性得到了改善，废水达到了排放要求。

3.6.3电化学氧化法

处理废水的电化学氧化法是电化学阳极氧化的过程，分为直接氧化法和间接氧化法。常用的技术包括DSA阳极法，三维电极法和BBD电极法。全面研究了DSA阳极法在焦化废水深度处理中的应用。与传统的DSA电极相比，三维电极方法增加了电极的表面积，提高了传质效率，电流效率和处理效果。电解氧化法深度处理焦化废水研究热点[43-45]； BBD电极法在有机焦化废水处理领域的优异效果已被广泛认可，但仍处于实验室阶段[46-47]。上述三种方法具有降解效率高，停留时间相对较短，可控性强，占地面积小，无二次污染的优点，并且具有投资大，功耗大，技术不成熟的缺点。

通过改变电解参数，改进电极制备工艺[48-49]，改进工艺[50]等方法，可以提高焦化废水的处理效果。另外，电解阳极还存在常见的问题，如活性涂层的易剥落和不同程度的使用寿命短，因此改进制备工艺和提高电流效率以延长使用寿命也是非常重要的研究方向。

3.6.4其他高级氧化方法

高级氧化方法包括光催化氧化法，湿催化氧化法，超声空化法和超临界水氧化法。在焦化废水的深度处理中研究的光催化氧化技术包括UV / TiO2，UV / TiO2 / H2O2，以及将光催化与超声，电化学和Fenton技术相结合。其中，TiO2催化剂的改性是研究的热点[51-52]。湿式催化氧化工艺对高浓度焦化废水的处理效果显着，能耗相对较小，不会造成二次污染。未来研究的重点是催化剂的选择[53]，复合和改性[54-55]。超声空化技术存在能耗高，废水处理中降解不完全的问题。因此，焦化废水的处理集中在与其他先进氧化技术的结合上。史新军[56]发现，超声空化和Fenton试剂的联合作用有助于去除焦化废水中的COD，两者之间具有积极的协同作用。超临界水氧化工艺是一种新兴的有机废水处理工艺。该方法原料种类繁多，成本低廉，反应器占地面积小，处理量大，结构简单，操作简便，无二次污染。焦化废水的广泛处理方法。当高迪[57]采用超临界水氧化工艺深度处理焦化废水时，实验表明反应温度，反应压力，反应停留时间和氧化剂用量都是影响处理效果的重要因素。李晶晶等。 [58]当使用氧化氢作为氧化剂，并使用超临界水氧化工艺处理贵州省一家焦化厂的实际焦化废水时，硫化物和COD的去除率已达到94％以上。

4综合处理方法

焦化废水具有毒性高，复杂，生物降解难等特点。尽管各种先进的处理方法可以在一定程度上去除污染物，但是通常存在诸如技术不成熟，投资和加工成本高等缺陷，特别是先进的氧化技术。越来越多的研究和实践结果表明，该组合技术可用于深度处理焦化废水，并具有良好的经济和环境效益[59-60]。膜分离技术，例如超滤+反渗透或纳滤+反渗透，主要用于实现水的再利用[61]。作为高级处理技术的最终过程，反渗透技术可以有效去除水中的无机物，而其他技术则无法去除这些物质（例如凝结和沉淀，吸附等）。吴永志[62]将铁碳微电解+电催化氧化+陶瓷膜超滤+反渗透的先进处理技术应用于河北某钢铁公司的生化处理焦化废水。处理效果稳定，可有效减轻膜系统结垢。堵塞问题已成功实现了处理后水的再利用。

5结论

炼焦废水是一种复杂的工业废水，具有典型的盐多态性，氮磷养分失衡，高毒性等特点。这很难处理，而且需要很长时间。这是国内外废水处理领域的主要问题。据统计，经过传统的焦化废水预处理和生化处理后，仍有6％至15％的有机物难以降解，难以达到国家排放标准，再也谈不上再利用。 。因此，焦化废水的深度处理变得越来越重要。不可否认，生物处理具有无可比拟的优势，例如高效和低成本的深层处理。使用外部碳源，负载体等可以大大提高处理效果，有利于后续的深度处理，从而简化了工艺。

传统的凝结沉淀，铁碳微电解，吸附，MBR技术不应单独用作高级处理工艺。臭氧制备技术成本较低，再加上操作简单，氧化效果好，因此臭氧氧化技术是焦化废水处理的未来发展方向。 Fenton和电化学氧化技术效果好，占地面积小，技术成熟，用于焦化废水的处理。它也被广泛使用，但是其高投资和运营成本限制了其应用。尽管其他先进的氧化技术具有很强的氧化能力且没有选择性，但它们仍具有处理效果不稳定，投资大，能耗大，技术不成熟等缺点。因此，有必要在预处理和生物处理的基础上优化和结合各种深加工技术。可以使用多级生化+理化技术来提高深度处理系统的效率并降低运营成本。值得注意的是，上述理化处理技术不仅被用作深度处理技术，还被用作提高系统处理效果的预处理技术。

膜分离技术可以用作高级处理系统的最后一个过程，通常使用超滤+反渗透或纳滤+反渗透技术来实现处理水的再利用。如何有效地控制膜污染，降低成本和延长膜寿命是焦化废水深度处理未来研究的重点。