前言

焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水，废水排放量大，水质成 分复杂，属有毒有害、难降解的高浓度有机废水，除了氨、氰、硫氰根等无机污染物外，还含有酚、油类、萘、吡啶、喹啉、蒽等杂环及多环芳香族化合物（PAHs）。酚类化合物对一切生物都有毒害作用，可以使细胞失去活力，使蛋白质凝固，引起组织损伤、坏死，直至全身中毒；多环芳烃不但难以生物降解，通常还是致癌物质。因此焦化废水的大量排放，不但对环境造成严重污染，同时也直接威胁到人类的健康，已成为现阶段环境保护领域亟待解决的一个难题。

1 焦化废水来源

焦化废水来源主要是炼焦煤中水分，是煤在高温干馏过程中，随煤气逸出、冷凝形成的。煤气中有成千上万种有机物，凡能溶于水或微溶于水的物质，均在冷凝过程中形成极其复杂的剩余氨水，这是焦化废水中最大一股废水。其次是煤气净化过程中，如脱硫、除氨和提取精苯、萘和粗吡啶等过程中形成的废水。再次是焦油加工和粗苯精制中产生的废水，这股废水量不大，但成分复杂。如下图1，焦化废水主要有三个来源：

1)煤高温裂解和荒煤气冷却产生的剩余氨水废液，这部分废水是焦化废水的主要来源，其污染物组成复杂；

2)煤气净化过程中煤气冷却器和粗苯分离槽排水等产生的废水，这部分废水所含污染物浓度相对较低；

3)煤焦油的分流、苯的精制以及其它工艺过程所产生的废水，此部分废水量较小，污染物浓度也较低。焦化生产的工艺流程和废水来源可以用图1表示。焦化废水为焦炭生产及其后续化工产品分离提纯产生废水的混合废水，来自各个不同的工艺段，因此，焦化废水是一个不同组成废水的混合废水。

2 焦化废水危害

焦化废水浓度高，难降解，尤其是酚类、多环芳烃、苯系物、重金属等优先控制污染物的存在，使其外排对环境造成了巨大的潜在风险。而这些酚类大多为优先控制有机污染物，隶属POPs范畴，具有高毒性以及具有致畸、致突变、致癌的“三致作用”。酚类化合物是原型质毒物，对一切生物都有毒害作用，可以使细胞失去活力，使蛋白质凝固，引起深部组织损伤、坏死，直至全身中毒。仅仅酚类污染就使得焦化废水具有了很强的毒性，这种毒性极大地抑制了生物处理过程中的生物活性，给生物处理带来了较大的难度。多环芳烃则具有很强的光致毒性，据报道，多环芳烃对各种原生动物、水蚤、植物和哺乳动物都具有较强的光致作用。当生物同时暴露于多环芳烃和紫外线下时，会生成大量具有强氧化能力的自由基，破坏细胞膜并进而损伤DNA，长时间的暴露会引起基因突变，造成各种严重疾病。焦化废水中的各种高毒性有机污染物共同构成了焦化废水有机毒性来源，而这些高毒性有机污染物往往又是很难降解的物质，会存留在处理之后的废水中，其排放会造成环境水体的POPs污染，对环境产生长久的负面影响。

焦化废水中除了含有大量高毒性有机污染物外，还含有很多有毒无机污染物。氨氮是造成水体富营养化的最主要原因，因此，高浓度氨氮废水进入环境水体会增加水体富营养化危险。而作为S2-主要是以H2S的形式产生毒害作用，S2-可以在较高pH值条件下产生H2S，一旦pH低于8， S2-就可以质子化形成H2S气体溢出。所以，自然水体中的S2-存在较大的潜在风险。H2S不仅具有令人生厌的臭鸡蛋气味，而且与人体的细胞色素和氧化酶中的二硫键作用，影响细胞的正常功能，危及人体的正常代谢。人体若吸收大H2S气体，会产生严重的生理不适，严重时可以对生命产生威胁。CN-在焦化废水中的浓度虽然不是很高，但是其具有剧毒，进入体内可以抑制多种酶的活性，特别是细胞色素氧化酶受CN-影响最为明显，使体内氧传输中断，损害机体。焦化废水中有机污染物与无机污染物的复合毒性使得焦化废水成为了毒性很强的一种废水，必须对其进行严格治理。

3  微电解工艺
 微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下，利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。 
技术简介当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] 、Fe2 + 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2 + 进一步氧化成Fe3 +，它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子.其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理.该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解、高色度废水的处理不但能大幅度地降低cod和色度，而且可大大提高废水的可生化性。

传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭，使用前要加酸碱活化，使用的过程中很容易钝化板结，又因为铁与炭是物理接触，之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用，这导致了频繁地更换微电解材料，不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外，传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间，增加了吨水投资成本，这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。
技术特点

(1) 反应速率快，一般工业废水只需要半小时至数小时；
(2) 作用有机污染物质范围广，如：含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果;
(3) 工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解反应剂。微电解剂只需定期添加无需更换，添加也无需进行活化直接投入即可。
(4) 废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子，具有比普通混凝剂更好的混凝作用，无需再加铁盐等混凝剂，COD去除率高，并且不会对水造成二次污染；
(5) 具有良好的混凝效果，色度、COD去除率高，同量可在很大程度上提高废水的可生化性。
(6) 该方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原除重金属；
(7) 对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程，用该技术作为已建工程废水的预处理，在降解COD的同时提高废水的可生化性，可确保废水处理后稳定达标排放。也可对生化后废水进很行微电解或微电解联合生物滤床的工艺进行深度处理。
(8)该技术各单元可作为单独处理方法使用，又可作为生物处理的前处理工艺，利于污泥的沉降和生物挂膜。
应用领域

本产品特别针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理，可大幅度地降低废水的色度和COD，提高B/C比值即提高废水的可生化性。可广泛应用于：印染、化工、电镀、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酱菜、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。
1.染料、印染废水；焦化废水；石油化工水；----上述废水在脱色的同时，处理水中的BOD/COD值显著提高。

2.石油废水；皮革废水；造纸废水、木材加工废水；----上述废 水处理 水后的BOD/COD值大幅度提高。
3.电镀废水；印刷废水；采矿废水；其他含有重金属的废水；----可以从上述废水中去除重金属。
4.有机磷农业废水；有机氯农业废水；----大大提高上述废水的可生化性，且可除磷，除硫化物。
产品参数1.比重约1200Kg/m，
2.比表面积约1.2m/g，
3.空隙率>65%，
4.规格：1.5cm * 2cm，球形1cm-1.4cm等，可定制
5.含铁量≥75% ，
6.物理强度：≥1000Kg/cm。
色度去除原理微电解对色度去除有明显的效果。这是由于电极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力,可使某些有机物的发色基团硝基—NO2、亚硝基—NO 还原成胺基—NH2，另胺基类有机物的可生化性也明显高于硝基类有机物，新生态的二价铁离子也可使某些不饱和发色基团(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-) 的双键打开，使发色基团破坏而除去色度，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。此外，二价和三价铁离子是良好的絮凝剂，特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性，调节废水的pH值，可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，可进一步降低废水的色度，同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。
微电解填料废水处理效果（实验数据）

微电解填料注意事项

微电解填料在使用前注意防水防腐蚀，运行一旦通水后应始终有水进行保护，不可长时间曝露在空气中，以免在空气中被氧化，影响使用；微电解系统运行过程中应注意合适的曝气量，不可长时间反复曝气；微电解系统不可长时间在碱性条件下运行；其它注意事项可据微电解发应基础原理。

油脂类废水必须先隔油。