焦化污水是煤在高溫干餾、煤氣凈化和化工產品回收過程中產生的高濃度有機廢水，具有成分復雜、毒性大、難降解的特點。典型焦化污水含有揮發(fā)酚（500-800mg/L）、氰化物（10-15mg/L）、氨氮（200-300mg/L）及多環(huán)芳烴等污染物，COD濃度通常高達3000-5000mg/L，BOD5/COD比值普遍低于0.3，屬于典型的難降解工業(yè)廢水。隨著《煉焦化學工業(yè)污染物排放準》（GB 16171-2012）的嚴格執(zhí)行，出水COD要求≤80mg/L、氨氮≤10mg/L，傳統(tǒng)處理工藝已難以滿足日益嚴格的排放要求。

預處理系統(tǒng)強化技術

高效除油與水質調節(jié)

焦化污水預處理是保障后續(xù)生化處理穩(wěn)定運行的關鍵。組合式除油系統(tǒng)采用"重力隔油-氣浮除油"二級工藝，通過優(yōu)化設計可將石油類物質從初始50-70mg/L降至15mg/L以下。其中平流式隔油池水力停留時間宜≥3h，水平流速控制在≤3mm/s；氣浮單元采用部分回流溶氣工藝，回流比30%-50%，并投加聚合硫酸鐵（50-80mg/L）和PAM（0.5-1.0mg/L）強化破乳效果。

催化微電解預處理

針對難降解有機物，鐵碳微電解技術展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。在pH=3.0±0.2的酸性環(huán)境中，鐵碳填料（鐵:碳=1:1.5）通過原電池效應產生Fe2?、[H]和·OH自由基，可使大分子有機物斷鏈開環(huán)。工程實踐表明，當水力停留時間2-3h、氣水比8:1時，COD去除率可達25%-35%，B/C比從0.2提升至0.4以上，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造有利條件。

生物處理工藝升級

A2/O2生物脫氮系統(tǒng)

傳統(tǒng)A/O工藝在處理高氨氮焦化污水時存在碳源不足、脫氮效率低的問題。改良型A2/O2工藝通過增設二級好氧段形成"厭氧-缺氧-好氧-好氧"流程，具有以下技術特點：

厭氧段（HRT=12-15h）：水解酸化提高廢水可生化性，酚類去除率>90%

缺氧段（HRT=10-12h）：投加甲醇（COD:N=4-5:1）補充碳源，總氮去除率>70%

好氧段（HRT=24-30h）：采用組合填料（比表面積≥800m2/m3）強化硝化，氨氮去除率>95%

某焦化廠應用表明，該系統(tǒng)在進水COD=3500mg/L、NH?-N=280mg/L時，出水COD<100mg/L、NH?-N<5mg/L，運行成本約6元/噸水。

固定化微生物技術

HSB高效菌群技術通過篩選100余種特異性菌種（如假單胞菌、硝化菌等），采用活性炭載體固定化培養(yǎng)，可在48小時內將COD去除率提高47%。其核心工藝采用"初曝池（O）-缺氧/好氧（A/O）"結構，初曝池MLSS維持在8000-10000mg/L，抗沖擊負荷能力強，耐受進水COD≤4500mg/L而不需稀釋。武鋼焦化公司400m3/h處理工程應用該技術，噸水處理成本降低20%，污泥產量減少70%-90%。

深度處理與回用技術

臭氧催化氧化

臭氧-催化氧化系統(tǒng)采用TiO?/Al?O?催化劑，在臭氧投加量80-120mg/L、接觸時間40-60min條件下，可將生化出水COD從150-200mg/L進一步降至50mg/L以下。關鍵控制點包括：

催化劑裝填高度≥2.5m，空塔流速0.8-1.2m/h

采用兩級氧化時，一級臭氧投加占比60%-70%

尾氣破壞裝置確保臭氧殘留濃度<0.1mg/m3

該技術在國內6家以上焦化企業(yè)穩(wěn)定運行，處理成本1-3元/噸水。

陶瓷膜生物反應器

CMBR技術將陶瓷膜（孔徑0.1μm）與生物處理結合，具有以下優(yōu)勢：

通量穩(wěn)定在15-20LMH，比有機膜高30%-50%

耐酸堿（pH2-12）、耐高溫（≤80℃），使用壽命>8年

出水SS<5mg/L，可直接回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

四川某1000m3/d焦化廢水處理項目采用"ACM-BR+OCMBR"組合工藝，COD總去除率達97.25%，運行成本10.01元/m3。

工藝優(yōu)化與智能控制

運行參數(shù)精準調控

通過多參數(shù)協(xié)同控制可顯著提升系統(tǒng)穩(wěn)定性：

DO控制：好氧段DO=2.5-3.5mg/L，采用PID算法調節(jié)曝氣量

污泥齡控制：硝化段SRT≥15d，反硝化段SRT=8-10d

碳氮比調節(jié)：C/N<4時自動投加乙酸鈉（200-300mg/L）

智慧水務平臺

構建物聯(lián)網監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)：

在線監(jiān)測COD、NH?-N、pH等12項指標，數(shù)據更新周期≤5min

基于機器學習預測水質變化，提前12小時調整工藝參數(shù)

能耗優(yōu)化模型使曝氣系統(tǒng)節(jié)電15%-20%

技術經濟與環(huán)境效益

采用"預處理強化+生物工藝升級+深度處理"的技術路線，可使焦化污水處理達到：

排放指標：COD≤50mg/L、NH?-N≤5mg/L、TN≤15mg/L

回用率：≥60%出水滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水水質標準》

經濟效益：水資源回用價值3-5元/噸，污泥減量40%-50%

未來發(fā)展方向包括短程硝化反硝化、厭氧氨氧化等低碳脫氮技術，以及光伏驅動處理系統(tǒng)等綠色低碳工藝的創(chuàng)新應用。