焦(jiao)化(hua)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)是在煤(mei)的(de)(de)高溫(wen)干餾，煤(mei)氣凈化(hua)以(yi)(yi)及(ji)一(yi)些(xie)化(hua)工(gong)產(chan)品精致(zhi)過程(cheng)中所產(chan)生的(de)(de)一(yi)種(zhong)較難(nan)處(chu)理廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)，廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中的(de)(de)污(wu)染物濃度(du)(du)、色(se)度(du)(du)、毒性(xing)都較高，其(qi)中含(han)有(you)以(yi)(yi)氰化(hua)物、硫化(hua)物、氟離(li)子和氨(an)(an)氮等為(wei)代表的(de)(de)有(you)毒有(you)害的(de)(de)無機物，還有(you)以(yi)(yi)酚類、多(duo)(duo)環芳香族為(wei)代表的(de)(de)難(nan)降解有(you)機物。目前(qian)國(guo)內大(da)多(duo)(duo)數廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)處(chu)理廠主要采用(yong)以(yi)(yi)活性(xing)污(wu)泥法為(wei)主的(de)(de)生物技(ji)術處(chu)理焦(jiao)化(hua)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)，但處(chu)理后的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中有(you)些(xie)指標(biao)(biao)如色(se)度(du)(du)、COD、氨(an)(an)氮等仍(reng)很(hen)難(nan)達到國(guo)家規(gui)定的(de)(de)排(pai)放標(biao)(biao)準，因(yin)此許多(duo)(duo)學者對焦(jiao)化(hua)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)深度(du)(du)處(chu)理以(yi)(yi)及(ji)更(geng)好(hao)的(de)(de)處(chu)理方法進行(xing)了大(da)量(liang)的(de)(de)探(tan)索(suo)和研究。混(hun)凝劑作為(wei)一(yi)種(zhong)有(you)效和發展前(qian)景的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)處(chu)理物質也(ye)逐漸被(bei)廣泛應用(yong)于焦(jiao)化(hua)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)處(chu)理上。

混凝過程(cheng)(cheng)是現代(dai)城(cheng)市給水(shui)和(he)工(gong)業廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)工(gong)藝中(zhong)的(de)關鍵環節之(zhi)一(yi)。它(ta)既可(ke)以去(qu)除(chu)(chu)原水(shui)中(zhong)的(de)濁度(du)和(he)色度(du)等感官指標，又可(ke)以去(qu)除(chu)(chu)各(ge)種有(you)毒有(you)害污染物可(ke)以自成獨立的(de)處(chu)理(li)系統(tong)，又可(ke)以與其它(ta)單元過程(cheng)(cheng)組合，用(yong)于(yu)預(yu)處(chu)理(li)、中(zhong)間處(chu)理(li)和(he)終處(chu)理(li)過程(cheng)(cheng)[1-2]。

目前混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)的種類較(jiao)(jiao)多，大體上可(ke)分為無機型(xing)(xing)、有(you)極高分子(zi)型(xing)(xing)以(yi)(yi)(yi)及復合混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)。其中(zhong)無機混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)又(you)可(ke)分為低分子(zi)型(xing)(xing)和高分子(zi)型(xing)(xing)，應用較(jiao)(jiao)多的有(you)硫酸鐵、氯化鐵、聚合氯化鋁(PAC)、等(deng)；有(you)機高分子(zi)混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)可(ke)分為天(tian)然高分子(zi)型(xing)(xing)，如淀粉衍生物(wu)(wu)、甲殼素；合成(cheng)高分子(zi)型(xing)(xing)如聚丙烯酰胺(PAM)，以(yi)(yi)(yi)及微生物(wu)(wu)絮凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)；復合混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)則(ze)主要是(shi)一(yi)些(xie)鐵鹽、鋁鹽以(yi)(yi)(yi)及硅酸等(deng)的聚合物(wu)(wu)。混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)過程(cheng)是(shi)水(shui)中(zhong)膠(jiao)體粒子(zi)聚集(ji)的過程(cheng)，也(ye)是(shi)膠(jiao)粒成(cheng)長的過程(cheng)，而這(zhe)個(ge)過程(cheng)是(shi)在混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)的水(shui)解(jie)作用下進(jin)行的，因此(ci)混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)機理(li)與以(yi)(yi)(yi)下三個(ge)因素有(you)關：一(yi)是(shi)膠(jiao)粒性質；二(er)是(shi)不同(tong)混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)在不同(tong)條件下的水(shui)解(jie)產物(wu)(wu)；三是(shi)膠(jiao)粒與混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)水(shui)解(jie)產物(wu)(wu)之間的相(xiang)互(hu)作用[3]。

以下(xia)將會介(jie)紹在實際(ji)研究中混凝劑(ji)在焦化廢水中的應(ying)用。

1 Fenton 混凝沉淀法

該方(fang)法是先用Fenton 試劑(ji)對焦化(hua)廢水進行(xing)氧化(hua)處理(li)，然后再混(hun)凝(ning)，處理(li)效果較好。

吳克明(ming)等[4]對以H2O2 為(wei)氧化(hua)(hua)劑(ji)，FeSO4·7H2O 為(wei)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)的Fenton 氧化(hua)(hua)法處理高濃度(du)復雜焦(jiao)化(hua)(hua)廢(fei)水(shui)進行了(le)系統(tong)研究，氧化(hua)(hua)處理后用氯化(hua)(hua)鐵作為(wei)混(hun)凝(ning)劑(ji)；結(jie)果表明(ming)：當pH 控制(zhi)在(zai)3 左右，反應時間為(wei)30 min，反應溫(wen)度(du)為(wei)80 ℃時，焦(jiao)化(hua)(hua)廢(fei)水(shui)COD、NH3-N、濁度(du)和色度(du)去除率分別達到了(le)93.1 %、96.2 %、90.8 %、90.2 %。

王春敏等[5]采用此(ci)法確定(ding)Fenton 氧化階段(duan)的反應條件為(wei)：H2O2 投加(jia)量為(wei)mmol/L，[Fe2+]/[H2O2]=1︰10，pH 為(wei)3，時間30 min，混凝(ning)階段(duan)Fe2(SO4)投加(jia)量為(wei)600 mg/L，pH 調至6.5，處理后出(chu)水COD 去除率達97.5 %，且符合國家一級(ji)排放標準(zhun)。

彭賢玉等(deng)[6]采用Fenton-混凝(ning)沉(chen)淀法以氯化鐵(tie)、聚丙烯酰(xian)胺(PAM)作為(wei)混凝(ning)劑處(chu)理(li)焦(jiao)化廢(fei)水(shui)時，出水(shui)色度、COD、NH3-N 去(qu)除(chu)率分別為(wei)84.3 %、92.9 %、96.2 %；均(jun)達國家排放(fang)標準。

用Fenton-混(hun)(hun)凝(ning)法處理焦化廢水(shui)時，在后(hou)續的混(hun)(hun)凝(ning)階段中混(hun)(hun)凝(ning)劑的選擇、投(tou)加量以及適應的pH 都會影(ying)響到出水(shui)的效果，尤(you)其是混(hun)(hun)凝(ning)劑的選擇關(guan)系到處理廢水(shui)的成(cheng)本，因此應當慎重。

2 復合混凝劑

復合型高分子混凝劑(ji)兼有其組分各種藥劑(ji)的功效(xiao)，可取長補短，處理廢水時常達到意想不到的效(xiao)果，也因此而受到關注。

王娟等[7]采用(yong)BC 法+復合過(guo)慮技術工藝對焦(jiao)化(hua)(hua)廢水生化(hua)(hua)出水進(jin)(jin)行(xing)深(shen)度處理實(shi)驗(yan)，結果(guo)表明：在用(yong)以鐵鹽(yan)(yan)、鋁鹽(yan)(yan)、鎂鹽(yan)(yan)及氧化(hua)(hua)核且(qie)配比為(wei)3︰4︰1︰2 的SE 混凝劑投藥(yao)量為(wei)30 mg/L，BC 池停留時間為(wei)1.5 h，復合過(guo)濾器水力負荷為(wei)2.4 m3/(m2·h)的條件，當深(shen)度處理進(jin)(jin)水水質為(wei)COD=196.1 mg/L，色度=120 倍，NH3-N=35mg/L 時，去除率(lv)分別為(wei)74.4 %、86.7 %、69.7 %，出水可達回用(yong)水要求(qiu)。

李彥(yan)光，郭金華[8]用定量(liang)的(de)(de)聚(ju)(ju)合鋁、聚(ju)(ju)合鐵和(he)(he)陽離子型季銨(an)鹽等物質在一定的(de)(de)溫度和(he)(he)壓力(li)下(xia)復合成了(le)JY-202 復合混(hun)凝劑(ji)，通過實驗確定了(le)最佳條件：混(hun)凝pH 為(wei)7.1，投藥質量(liang)濃度為(wei)250mg/L，溫度15~40 ℃，當沉淀(dian)時間為(wei)12 min 時，COD、SS 和(he)(he)色度的(de)(de)去除率分(fen)別達(da)到了(le)51.2 %、92.7 %、85.7 %，出水的(de)(de)各項指(zhi)標(biao)達(da)到了(le)國家二級排放標(biao)準。

復合(he)混(hun)凝劑適用(yong)于焦化廢水的深(shen)度(du)處(chu)理，不適合(he)作為單獨的處(chu)理系統。

3 混凝劑的組合

由于傳統的(de)混(hun)凝劑(ji)(ji)使(shi)用時投入量較(jiao)大(da)，且傳統的(de)鋁(lv)系(xi)混(hun)凝劑(ji)(ji)使(shi)用過多后出(chu)水中(zhong)的(de)殘(can)(can)留鋁(lv)很(hen)難控制(zhi)，過多的(de)殘(can)(can)留鋁(lv)排入水體后會對人體有一(yi)定的(de)危害；而傳統的(de)鐵系(xi)混(hun)凝劑(ji)(ji)使(shi)用過多后廢水中(zhong)的(de)殘(can)(can)留鐵會影響出(chu)水的(de)色(se)度。另(ling)外(wai)高分子混(hun)凝劑(ji)(ji)如聚合(he)氯化(hua)鋁(lv)(PAC)、聚合(he)硫酸(suan)鐵(PFS)、聚丙烯(xi)酰胺(PAM)等之間(jian)的(de)組(zu)合(he)使(shi)用也可見(jian)一(yi)斑。

周繼軍等(deng)[9]以(yi)焦(jiao)化(hua)廢(fei)水處理(li)(li)工藝(yi)(yi)中(zhong)的實例(li)證實了聚合氯(lv)化(hua)鋁(PAC)加聚丙烯酰胺(PAM)組(zu)合的優(you)良除(chu)油(you)性能(neng)；試驗(yan)后出水中(zhong)石油(you)類物(wu)質、濁度(du)、氰化(hua)物(wu)、揮(hui)發(fa)酚(fen)以(yi)及COD 的去除(chu)率(lv)分別為93 %、86 %、19 %、27 %、17 %，水體(ti)變清，基本不見油(you)跡(ji)，刺(ci)激性氣味減輕，外觀大大改(gai)善。如(ru)果以(yi)此方(fang)法對焦(jiao)化(hua)廢(fei)水進行預(yu)處理(li)(li)，將為后續的處理(li)(li)工藝(yi)(yi)提(ti)供良好的環境。

程勝宇(yu)[10]通(tong)過研究(jiu)不同混凝劑對焦化廢水(shui)的(de)(de)(de)處理(li)(li)，比(bi)較得出：當PAC 與PAM 投加量分別為(wei)4.0 mg/L、0.3 mg/L 時，出水(shui)色(se)度、COD 的(de)(de)(de)去(qu)除率分別達(da)80 %、55.63 %；且(qie)該試驗配方應用(yong)到丹東(dong)萬通(tong)有限公司污(wu)水(shui)處理(li)(li)站的(de)(de)(de)實際焦化廢水(shui)處理(li)(li)中，出水(shui)達(da)到了GB8978-1996 污(wu)水(shui)綜合(he)排放(fang)標(biao)準(zhun)(一(yi)級)，可達(da)標(biao)排放(fang)，也可直(zhi)接(jie)回用(yong)熄焦。

鄭(zheng)義等[11]選擇了幾種混(hun)凝劑對(dui)經(jing)生物(wu)處(chu)理后(hou)的(de)焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)廢(fei)水(shui)進行(xing)深度處(chu)理，得出采用PFS+PAM 組合(he)(he)為混(hun)凝劑，在pH=5 的(de)條件下，投加量為(40+6)mg/L，此時出水(shui)色度、COD去除率分別達73.08%、62.22 %，出水(shui)色度及(ji)COD 均能(neng)滿足《污水(shui)綜合(he)(he)排放標準》(GB8979-1996)中二級標準的(de)要求，是較為適宜的(de)焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)廢(fei)水(shui)深度處(chu)理方(fang)法。

混(hun)(hun)(hun)凝(ning)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)組合(he)使(shi)用也(ye)應(ying)當注意一些原則。如(ru)投加少量(liang)PAM 起到(dao)橋聯絮(xu)(xu)凝(ning)和網絡絮(xu)(xu)凝(ning)的(de)(de)(de)(de)作用，不(bu)僅可(ke)以提高(gao)COD 的(de)(de)(de)(de)去除(chu)率，還可(ke)以使(shi)絮(xu)(xu)體顆粒增大，沉降速度加快；但投加量(liang)過大，PAM 也(ye)能產(chan)生膠(jiao)體保(bao)護作用而(er)使(shi)膠(jiao)體剛(gang)脫穩而(er)又轉向在懸(xuan)浮導致COD的(de)(de)(de)(de)去除(chu)率下降[12]。在應(ying)用中(zhong)可(ke)將有機(ji)(ji)助凝(ning)劑(ji)與無機(ji)(ji)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)劑(ji)配合(he)使(shi)用，充分發揮有機(ji)(ji)高(gao)分子助凝(ning)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)吸附架橋性(xing)能和無機(ji)(ji)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)電中(zhong)和能力，從(cong)而(er)保(bao)證復合(he)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)高(gao)效性(xing)，使(shi)處理出水(shui)達(da)到(dao)較好的(de)(de)(de)(de)效果(guo)[13]。

4 粉煤灰的應用

粉(fen)煤灰是(shi)燃煤電(dian)廠(chang)從鍋爐排放的廢棄物中收(shou)集來的廢渣，粉(fen)煤灰大部分(fen)呈球形，表面疏松多孔，比表面積大，且具(ju)有一定的活性基團和(he)吸附特性；其成(cheng)分(fen)中含有Fe3+、Al3+、Mg2+、Ca2+等(deng)。

以(yi)粉煤灰為吸附(fu)劑(ji)在(zai)線處理(li)(li)來(lai)自生(sheng)化(hua)(hua)處理(li)(li)工序(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)廢水(shui)可(ke)以(yi)取得(de)較好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)染物(wu)(wu)去(qu)(qu)除(chu)(chu)效果[14]。張昌(chang)明，余(yu)長舜[15]研究(jiu)了在(zai)處理(li)(li)水(shui)量100 t/h，粉煤灰用量1.747 t/h(17.47 kg/m3)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，COD、酚(fen)、氰化(hua)(hua)物(wu)(wu)、硫化(hua)(hua)物(wu)(wu)、油(you)、氨(an)氮(dan)、BOD、色(se)度的(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)去(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)達57.41%；處理(li)(li)后的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)除(chu)(chu)氨(an)氮(dan)略高外(wai)(wai)(wai)，其余(yu)污(wu)染物(wu)(wu)均(jun)達到我國(guo)一級焦(jiao)(jiao)化(hua)(hua)新廠排放標準(zhun)；處理(li)(li)后的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)60 %被回用，且用過的(de)(de)(de)(de)(de)粉煤灰可(ke)做建筑(zhu)材料。張昌(chang)明，李愛英[16-17]通過實驗研究(jiu)，在(zai)粉煤灰添加(jia)劑(ji)量為15 g/L 和(he)停(ting)留時間為20~25 min 的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下(xia)(xia)，處理(li)(li)后的(de)(de)(de)(de)(de)廢水(shui)除(chu)(chu)氨(an)氮(dan)外(wai)(wai)(wai)，其他(ta)各項(xiang)也均(jun)可(ke)達到外(wai)(wai)(wai)排標準(zhun),在(zai)相似的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下(xia)(xia)得(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)去(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)為48.85 %。

粉煤(mei)灰作為(wei)廢水(shui)處理(li)中的(de)吸附劑或混凝(ning)劑，具有價格低廉的(de)優勢；但是(shi)由(you)于粉煤(mei)灰吸附容量不高，去除(chu)污染物(wu)的(de)效(xiao)率較低，進來的(de)許多研究是(shi)圍繞(rao)著粉煤(mei)灰改性、尋找最佳控制條件來展開的(de)[18]。

5 結束語

混凝(ning)劑作為一種污(wu)水處(chu)理(li)中應用廣泛的(de)化學藥劑，對于高濃度難處(chu)理(li)的(de)焦化廢水也(ye)有(you)顯著(zhu)的(de)效(xiao)果(guo)。其中它與(yu)Fenton 試劑的(de)復合使用效(xiao)果(guo)十分明顯，而新型復合混凝(ning)劑也(ye)有(you)它獨(du)到的(de)優勢和發展前景。

隨著不(bu)斷的深入(ru)研究，新(xin)型混凝劑(ji)的開(kai)發與合(he)成更(geng)趨向于(yu)高分子化、復合(he)化，處理效果也將更(geng)可觀。另外，生物絮凝劑(ji)以其具(ju)有絮凝性能好、效果穩定、無二次(ci)污(wu)染、安全無害等優點，成為(wei)混凝劑(ji)在焦化廢水應用中的發展(zhan)動(dong)向之一。

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