焦化污水是煤在高溫干餾、煤氣凈化和化工產(chǎn)品回收過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水，具有成分復(fù)雜、毒性大、難降解的特點(diǎn)。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(dá)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(xué)工業(yè)污染物排放準(zhǔn)》（GB 16171-2012）的嚴(yán)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(yán)格的排放要求。

預(yù)處理系統(tǒng)強(qiáng)化技術(shù)

高效除油與水質(zhì)調(diào)節(jié)

焦化污水預(yù)處理是保障后續(xù)生化處理穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。組合式除油系統(tǒng)采用"重力隔油-氣浮除油"二級(jí)工藝，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)可將石油類物質(zhì)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(shí)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(qiáng)化破乳效果。

催化微電解預(yù)處理

針對(duì)難降解有機(jī)物，鐵碳微電解技術(shù)展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在pH=3.0±0.2的酸性環(huán)境中，鐵碳填料（鐵:碳=1:1.5）通過(guò)原電池效應(yīng)產(chǎn)生Fe2?、[H]和·OH自由基，可使大分子有機(jī)物斷鏈開(kāi)環(huán)。工程實(shí)踐表明，當(dāng)水力停留時(shí)間2-3h、氣水比8:1時(shí)，COD去除率可達(dá)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(jí)

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(shí)存在碳源不足、脫氮效率低的問(wèn)題。改良型A2/O2工藝通過(guò)增設(shè)二級(jí)好氧段形成"厭氧-缺氧-好氧-好氧"流程，具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

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(bǔ)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(qiáng)化硝化，氨氮去除率>95%

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

固定化微生物技術(shù)

HSB高效菌群技術(shù)通過(guò)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(shí)內(nèi)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(jié)構(gòu)，初曝池MLSS維持在8000-10000mg/L，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，耐受進(jìn)水COD≤4500mg/L而不需稀釋。武鋼焦化公司400m3/h處理工程應(yīng)用該技術(shù)，噸水處理成本降低20%，污泥產(chǎn)量減少70%-90%。

深度處理與回用技術(shù)

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(shí)間40-60min條件下，可將生化出水COD從150-200mg/L進(jìn)一步降至50mg/L以下。關(guān)鍵控制點(diǎn)包括：

催化劑裝填高度≥2.5m，空塔流速0.8-1.2m/h

采用兩級(jí)氧化時(shí)，一級(jí)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(shù)在國(guó)內(nèi)6家以上焦化企業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行，處理成本1-3元/噸水。

陶瓷膜生物反應(yīng)器

CMBR技術(shù)將陶瓷膜（孔徑0.1μm）與生物處理結(jié)合，具有以下優(yōu)勢(shì)：

通量穩(wěn)定在15-20LMH，比有機(jī)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(xiàng)目采用"ACM-BR+OCMBR"組合工藝，COD總?cè)コ蔬_(dá)97.25%，運(yùn)行成本10.01元/m3。

工藝優(yōu)化與智能控制

運(yùn)行參數(shù)精準(zhǔn)調(diào)控

通過(guò)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(diào)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(diào)節(jié)：C/N<4時(shí)自動(dòng)投加乙酸鈉（200-300mg/L）

智慧水務(wù)平臺(tái)

構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：

在線監(jiān)測(cè)COD、NH?-N、pH等12項(xiàng)指標(biāo)，數(shù)據(jù)更新周期≤5min

基于機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)水質(zhì)變化，提前12小時(shí)調(diào)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(shù)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益

采用"預(yù)處理強(qiáng)化+生物工藝升級(jí)+深度處理"的技術(shù)路線，可使焦化污水處理達(dá)到：

排放指標(biāo)：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(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》

經(jīng)濟(jì)效益：水資源回用價(jià)值3-5元/噸，污泥減量40%-50%

未來(lái)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(shù)，以及光伏驅(qū)動(dòng)處理系統(tǒng)等綠色低碳工藝的創(chuàng)新應(yīng)用。