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(jī)物，還有以酚類、多環(huán)芳香族為代表的難降解有機(jī)物。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)廢水處理廠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(biāo)如色度、COD、氨氮等仍很難達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此許多學(xué)者對(duì)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。混凝劑作為一種有效和發(fā)展前景的廢水處理物質(zhì)也逐漸被廣泛應(yīng)用于焦化廢水的處理上。

混凝過(guò)程是現(xiàn)代城市給水和工業(yè)廢水處理工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。它既可以去除原水中的濁度和色度等感官指標(biāo)，又可以去除各種有毒有害污染物可以自成獨(dú)立的處理系統(tǒng)，又可以與其它單元過(guò)程組合，用于預(yù)處理、中間處理和終處理過(guò)程[1-2]。

目前混凝劑的種類較多，大體上可分為無(wú)機(jī)型、有極高分子型以及復(fù)合混凝劑。其中無(wú)機(jī)混凝劑又可分為低分子型和高分子型，應(yīng)用較多的有硫酸鐵、氯化鐵、聚合氯化鋁(PAC)、等；有機(jī)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(fù)合混凝劑則主要是一些鐵鹽、鋁鹽以及硅酸等的聚合物。混凝過(guò)程是水中膠體粒子聚集的過(guò)程，也是膠粒成長(zhǎng)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(jī)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[3]。

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(yīng)用。

1 Fenton 混凝沉淀法

該方法是先用Fenton 試劑對(duì)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[4]對(duì)以H2O2 為氧化劑，F(xiàn)eSO4·7H2O 為催化劑的Fenton 氧化法處理高濃度復(fù)雜焦化廢水進(jìn)行了系統(tǒng)研究，氧化處理后用氯化鐵作為混凝劑；結(jié)果表明：當(dāng)pH 控制在3 左右，反應(yīng)時(shí)間為30 min，反應(yīng)溫度為80 ℃時(shí)，焦化廢水COD、NH3-N、濁度和色度去除率分別達(dá)到了93.1 %、96.2 %、90.8 %、90.2 %。

王春敏等[5]采用此法確定Fenton 氧化階段的反應(yīng)條件為：H2O2 投加量為mmol/L，[Fe2+]/[H2O2]=1︰10，pH 為3，時(shí)間30 min，混凝階段Fe2(SO4)投加量為600 mg/L，pH 調(diào)至6.5，處理后出水COD 去除率達(dá)97.5 %，且符合國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

彭賢玉等[6]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(dá)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

用Fenton-混凝法處理焦化廢水時(shí)，在后續(xù)的混凝階段中混凝劑的選擇、投加量以及適應(yīng)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(yīng)當(dāng)慎重。

2 復(fù)合混凝劑

復(fù)合型高分子混凝劑兼有其組分各種藥劑的功效，可取長(zhǎng)補(bǔ)短，處理廢水時(shí)常達(dá)到意想不到的效果，也因此而受到關(guān)注。

王娟等[7]采用BC 法+復(fù)合過(guò)慮技術(shù)工藝對(duì)焦化廢水生化出水進(jìn)行深度處理實(shí)驗(yàn)，結(jié)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30 mg/L，BC 池停留時(shí)間為1.5 h，復(fù)合過(guò)濾器水力負(fù)荷為2.4 m3/(m2·h)的條件，當(dāng)深度處理進(jìn)水水質(zhì)為COD=196.1 mg/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(dá)回用水要求。

李彥光，郭金華[8]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(fù)合成了JY-202 復(fù)合混凝劑，通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(dāng)沉淀時(shí)間為12 min 時(shí)，COD、SS 和色度的去除率分別達(dá)到了51.2 %、92.7 %、85.7 %，出水的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

復(fù)合混凝劑適用于焦化廢水的深度處理，不適合作為單獨(dú)的處理系統(tǒng)。具體參見(jiàn)http://www.dongaorq.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。

3 混凝劑的組合

由于傳統(tǒng)的混凝劑使用時(shí)投入量較大，且傳統(tǒng)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(duì)人體有一定的危害；而傳統(tǒng)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[9]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(yàn)后出水中石油類物質(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，外觀大大改善。如果以此方法對(duì)焦化廢水進(jìn)行預(yù)處理，將為后續(xù)的處理工藝提供良好的環(huán)境。

程勝宇[10]通過(guò)研究不同混凝劑對(duì)焦化廢水的處理，比較得出：當(dāng)PAC 與PAM 投加量分別為4.0 mg/L、0.3 mg/L 時(shí)，出水色度、COD 的去除率分別達(dá)80 %、55.63 %；且該試驗(yàn)配方應(yīng)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(dá)到了GB8978-1996 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(一級(jí))，可達(dá)標(biāo)排放，也可直接回用熄焦。

鄭義等[11]選擇了幾種混凝劑對(duì)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(dá)73.08%、62.22 %，出水色度及COD 均能滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8979-1996)中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求，是較為適宜的焦化廢水深度處理方法。

混凝劑的組合使用也應(yīng)當(dāng)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(hù)作用而使膠體剛脫穩(wěn)而又轉(zhuǎn)向在懸浮導(dǎo)致COD的去除率下降[12]。在應(yīng)用中可將有機(jī)助凝劑與無(wú)機(jī)混凝劑配合使用，充分發(fā)揮有機(jī)高分子助凝劑的吸附架橋性能和無(wú)機(jī)混凝劑的電中和能力，從而保證復(fù)合混凝劑的高效性，使處理出水達(dá)到較好的效果[13]。

4 粉煤灰的應(yīng)用

粉煤灰是燃煤電廠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(tuán)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(zhǎng)舜[15]研究了在處理水量100 t/h，粉煤灰用量1.747 t/h(17.47 kg/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(dá)57.41%；處理后的水除氨氮略高外，其余污染物均達(dá)到我國(guó)一級(jí)焦化新廠排放標(biāo)準(zhǔn)；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，李愛(ài)英[16-17]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，在粉煤灰添加劑量為15 g/L 和停留時(shí)間為20~25 min 的條件下，處理后的廢水除氨氮外，其他各項(xiàng)也均可達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn),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(shì)；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粉煤灰改性、尋找最佳控制條件來(lái)展開(kāi)的[18]。

5 結(jié)束語(yǔ)

混凝劑作為一種污水處理中應(yīng)用廣泛的化學(xué)藥劑，對(duì)于高濃度難處理的焦化廢水也有顯著的效果。其中它與Fenton 試劑的復(fù)合使用效果十分明顯，而新型復(fù)合混凝劑也有它獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景。

隨著不斷的深入研究，新型混凝劑的開(kāi)發(fā)與合成更趨向于高分子化、復(fù)合化，處理效果也將更可觀。另外，生物絮凝劑以其具有絮凝性能好、效果穩(wěn)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(yīng)用中的發(fā)展動(dòng)向之一。

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(本文文獻(xiàn)格式：楊敦培，李雅婕，曾林．混凝劑在處理焦化廢水中的應(yīng)用[J]．廣東化工，2011，38(9)：117-118)

[作者簡(jiǎn)介] 楊敦培(1991-)，男，湖北黃石人，本科，主要研究方向?yàn)閺U水處理。來(lái)源：廣東化工