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焦化废水在我国焦化产业链中占有重要地位。焦化废水是在煤炭焦化、荒煤气冷却及粗产品加工过程所排出的有机高浓度的废水。文章以黑猫焦化厂生化水处理系统为研究对象,用不同的检测方法分析各生化池出水,研究了生化系统所出现的一些问题并提供了解决方案。最后,使用焦粉对废水处理系统的生化出水进行深度处理。研究结果如下:(1)根据我国钢铁工业水污染物排放标准(GB13456-1992),黑猫焦化厂的废水水质情况如下:焦化出水的氨氮和挥发酚的含量完全符合国家排放标准,氨氮和挥发酚的含量都为0mg/L,去除率高达100%,基本去除完全;COD的排放基本符合排放标准,出水COD的平均含量为127mg/L,去除率达94.8%;硫化物和氰化物的排放超出排放标准较多,硫化物的含量为2mg/L,氰化物的含量为1.76mg/L,氰化物的去除率仅为69%;生化池的pH值基本维持在一个稳定的数值,保证了微生物的生长繁殖。(2)研究了生化水处理系统随温度变化的特征及系统负荷对生化系统的影响。在不同的季节中,春季的温度适中,最适合水处理系统的运行,对污染物的去除效率最高;冬季气温较低时,生化系统的处理效率有所下降,污染物去除率普遍降低,此时氨氮的去除效率最低;在夏季温度较高时,生化系统的处理效率偏低,污染物的去除不明显,COD和硫化物的去除效率最低。此外,系统负荷对生化水处理系统的影响显著,当废水排放量过大,污染物浓度过高时,A2/O水处理系统对氨氮的去除基本瘫痪,氨氮的浓度不增反减,硫化物和COD这两个主要指标也受到了一定的影响,去除效率明显下降。(3)探究了焦化厂在正常运行过程中所遇到的问题,如:污泥上浮、泡沫问题及污泥回流比等。污泥上浮主要出现在曝气池和二沉池,曝气池是由于污泥老化造成的,可以采取及时排放污泥的方法解决;二沉池主要由污泥脱氮和污泥腐化造成的,污泥脱氮可以减少曝气池进水量,污泥腐化可以加大曝气量。(4)在焦粉的深度处理中,研究了使用焦粉吸附焦化废水的方法降低水中的污染物。在焦粉对COD去除率和色度去除率的单因素的实验中,考量了五个主要因素,焦粉投加量、焦粉粒径、温度、溶液pH及吸附时间。通过实验可知,在投加量为200g/L,焦粉粒径5~6mm, pH=8,吸附时间为3h,温度为25℃时各因素均达到色度和COD去除率的最大值。用正交实验的方法优化焦粉对COD去除率及色度去除率的影响,得到最佳实验方案为投加量200g/L,焦粉粒度5~6mm, pH为8,吸附时间为3h。在此条件下进行了5次验证试验,得出COD去除率平均值66.79%,色度去除率71.20%。由此可知,焦粉对焦化废水的深度处理是有一定意义的。