焦化废水是在炼焦荒煤气化产回收流程中产生的含多种酚类、多环芳香族、含氮杂环化合物及脂肪族化合物的废水，所含污染物浓度大、成分复杂，是典型的有毒有害、难降解工业废水。现有处置技术主要采用生物净化脱氮和混凝沉淀等深度处置集成工艺，由于焦化废水难降解和有生物毒性的特性，直接用生物处置污染物负荷高，处置效率低，以至需求在生物段添加大量的稀释水才干满足生物处置负荷请求，形成大量新水糜费和吨焦耗新水指标超标。如何提升其预处置效果，大幅度提升废水的可生化性，减少稀释水的用量，是目前焦化工业废水处理关注的重点。

　　微电解和Fenton氧化技术可有效降解废水中的大分子、难降解的有机污染物，提升废水的可生化性，普遍应用于制药、造纸、农药废水等多种难降解工业废水的预处置。笔者以微电解技术为中心，耦合Fenton氧化-絮凝沉淀工艺对焦化废水实施强化预处置实验，研讨了其对焦化废水污染物去除效果和对可生化性的影响，为其在焦化废水预处置中的应用提供参考。

　　1、实验资料与办法

　　1.1 废水来源以及水质

　　本实验运用的废水来自于某焦化厂经气浮除去油和悬浮物后的焦化废水，其COD为2000~3500mg/L，BOD5为600~800mg/L，B/C为0.2~0.29，氨氮为25~100mg/L，挥发酚为300~500mg/L，pH为8.5~9.5。

　　1.2 微电解填料

　　微电解填料是由山东某填料厂家提供的多元催化氧化填料，由多元金属合金交融催化剂经高温微孔活化生产而成，其铁碳比约为5∶1，粒径1~3cm，填充空隙率65%，密度约1g/cm3，比外表积1.2m2/g。

　　1.3 检测办法

　　COD，重铬酸钾法;BOD5，稀释接种法;氨氮，纳氏试剂分光光度法;挥发酚，4-氨基安替比林分光光度法;Fe2+，邻菲啰啉分光光度法。

　　1.4 实验办法

　　微电解反响静态实验：研讨微电解在最佳进水pH下(pH=3)的停留时间对焦化废水的污染物去除效果的影响，同时研讨微电解过程中体系pH和Fe2+浓度的变化。

　　微电解-Fenton氧化-絮凝沉淀连续动态实验：经过微电解小试实验和查询文献肯定Fenton氧化和絮凝沉淀的反响条件，经过动态实验考证不额外投加Fe2+的状况下对污染物的处置效果。

　　2、实验结果及讨论

　　2.1 微电解反响静态实验

　　取焦化废水50L，调理pH=3，将其注入微电解反响器并曝气，到达充氧和搅拌的目的，定时取样，化验出水的COD、BOD5、pH和Fe2+浓度指标。

　　2.1.1 微电解反响时间对COD、BOD5的影响

　　微电解过程中污染物和pH随反响时间的变化见图1。

　　由图1可知，在微电解反响过程中，废水COD逐步降低，在120min以内，COD由2480mg/L降至1980mg/L，去除率到达20.2%。废水的BOD5稳定上升，B/C在前120min有比拟明显的上升，由初始时的0.25提升至最高达0.36。可知，停留时间为120min时，COD的降解率和可生化性均到达了最优状态，因而最佳停留时间为120min。

　　在反响过程中，酸不时被耗费，在90min内，系统的pH上升疾速，标明前90min微电解反响较快，之后反响逐步变得迟缓，最终出水pH稳定在5.5~6.0。出水pH关于实施Fenton氧化反响来说是比拟高的，其最佳pH通常在3~4，因而有必要在微电解出水后再实施一步伐酸过程。

　　2.1.2 微电解过程中Fe2+浓度的影响

　　微电解过程中，铁碳填料中Fe被氧化成Fe2+，其浓度影响了Fenton反响的氧化作用，实验过程中Fe2+浓度的变化如图2所示。

　　由图2可知，随着微电解反响时间的增长，反响液中Fe2+浓度呈先上升后降落的趋向。在120min内，Fe2+由220mg/L到达最高410mg/L的峰值，随后呈降落趋向，剖析缘由可能是由于在曝气的酸性条件下，生成的Fe2+存在Fe2++O2+4H+⇌4Fe3++2H2O的可逆转化过程，在微电解初期，反响速度快，生成Fe2+速度快，但随着微电解反响的实施，体系pH上升，Fe2+的生成速度也放慢，同时高浓度的Fe2+促使其转化向右实施，转化速度加快，Fe2+的生成速度开端低于其转化速度，造成Fe2+浓度开端降落。

　　经过以上实验剖析，在控制进水pH=3的条件下，微电解反响120min时，对COD的去除、可生化性的提升以及Fe2+浓度都能够到达一个较好的效果，处置后废水的COD为1980mg/L，去除率20.2%，体系内Fe2+质量浓度能够到达410mg/L。

　　2.2 微电解-Fenton氧化-絮凝沉淀实验

　　2.2.1 实验条件和流程

　　微电解反响条件以静态实验的结果为准，设计进水pH=3，反响时间120min，曝气气水比3∶1，m(H2O2)∶m(COD)=1∶1，反响时间为120min。实践运转时Fenton氧化进水及参数：COD1900~2000mg/L、BOD5650~700mg/L、pH3~4、Fe2+400~430mg/L、H2O22000mg/L。由上述参数计算可知n(Fe2+)∶n(H2O2)在1∶(6.9~7.4)，当不额外添加Fe2+时，依据王春敏等的研讨，Fe2+和H2O2的投加比例根本在合理范围之内。

　　絮凝沉淀运用PAM作为絮凝剂，以质量分数为30%的NaOH溶液作为调碱剂，控制反响pH8~9、PAM投加质量分数0.08%、絮凝时间30min、沉淀时间3h。

　　该实验为动态实验，实验流程如图3所示。来水进入调酸罐调酸后，经过计量泵以1m3/h的速度平均地泵入反响系统，依次经过调酸罐、微电解反响器、二次调酸罐、Fenton氧化反响器、絮凝沉淀池后，取出水测定污染物指标。

　　2.2.2 对COD的去除效果

　　动态实验中系统对COD的去除效果如图4所示。

　　由图4可知，来水的COD根本稳定在2200~2800mg/L，最终出水的COD根本稳定在1200~1700mg/L，系统对COD的最大去除率到达47%，均匀去除率为37%，其中微电解、Fenton氧化、絮凝沉淀阶段对COD的去除奉献分别占54.5%、32.8%、12.7%，微电解阶段是COD去除的主要阶段。运转期间，进水的B/C在0.24~0.29，可生化性较差，经过强化预处置，可生化性有了显著提升，根本在0.35以上，均匀为0.39，为后续生化处置提供了牢靠的保证。

　　2.2.3 对氨氮和挥发酚的去除效果

　　调查动态实验中系统对氨氮的去除效果，发现进水氨氮的动摇较大，在25~80mg/L。该工艺对氨氮的去除效果并不理想，以至局部阶段出水氨氮反而升高，缘由可能是焦化废水中的氨氮由游离态氨(NH3)和离子态氨(NH4+)组成，游离态氨能够经过系统曝气吹脱去除，而微电解和Fenton对氨氮的氧化去除并不明显，因而系统对氨氮的去除主要是对游离态氨的吹脱，当蒸氨工艺不稳定，进水中游离态氨较高时，去除率就比拟好。经过处置后的氨氮在某些阶段反而上升，可能是由于存在大分子有机氮，包括有机胺、有机腈、含氮杂环等物质的氧化降解，局部转化为氨氮。因而总体来看，系统对氨氮的去除效果并不明显，关于氨氮的去除，主要依托后续的生物处置单元。

　　进水的挥发酚类物质浓度较高，通常维持在350~500mg/L，该系统对挥发酚有很好的降解作用，去除率在27%~40%，均匀去除率为34%，对挥发酚的降解有利于减轻其对后续微生物的毒害作用，强化生物处置效率。

　　2.2.4 小结

　　实验结果标明，微电解-Fenton氧化-絮凝沉淀作为焦化废水的预处置技术，可有效预降解焦化废水中的COD和挥发酚等有害物质，提升可生化性，同时降低生物处置负荷，使后续A/O、A/A/O等生物处置工艺无需再额外参加新水，可有效降低吨焦外排水指标。Fenton反响后的沉淀产物主要是含铁污泥，可作为烧结配矿等二次资源应用，不产生二次污染。因而，该技术具有高效、节水、无二次污染的特性。

　　3、结论

　　(1)在微电解进水pH=3，停留时间为120min条件下，对COD的去除率到达20.2%，B/C由0.25提升至0.36，反响后Fe2+到达410mg/L，pH为5.5~6.0，进入后续Fenton反响需求将pH调低至3~4。

　　(2)焦化废水经微电解-Fenton催化氧化-絮凝沉淀处置后，COD的去除均匀为37%，B/C均匀到达0.39，对挥发酚的去除率均匀到达34%，有效提升了焦化废水可生化性，降低生物毒性，提升后续生物处置效率，降低生物处置稀释水添加量。该工艺对氨氮去除效果不明显，但可能存在对有机胺、有机腈、含氮杂环等物质的降解过程。