利用薄膜技术和芬顿法对焦化废水进行处理

　　煤炭在高温裂解、煤气净化和焦炭成型过程中的排泄是现阶段焦化废水的主要来源。炼焦废水是典型的工业有机废水，含氨、苯酚、氰化物、硫氰酸及其它芳香烃，与多种含氮、氧、硫的杂环化合物，有机负荷大、成分复杂、毒性大，这些化合物中的大部分被认为对环境和人类的遗传毒性有危害。国内是焦炭生产大国，这类工业废水的处理面临着巨大的挑战。

　　当前炼焦工业普遍采用A/A/O/O和SBR两种工艺处理焦化污水，但这两种处理方法对焦化废水色度和COD质量浓度的处理效果不理想。按照GB16171—2012《炼焦化工污染物排放标准》的颁布和环境保护要求的不断提高，对焦化废水的处理不再局限于达到污水二级排放标准，而是追求经济性和水资源再利用技术。增加焦化厂水资源的重复利用。

　　膜法是一种新的分离、净化、浓缩技术，因其工艺简单、耗能少、出水质量好等特点，已成为21世纪焦化废水深度处理的研究热点之一。Fenton法处理高浓度有机废水是目前焦化厂、印染厂、制药厂等企业较多采用的处理方法。

　　采用聚醚砜作为超滤膜基料，以湖北某焦化厂二沉池出水为基料，将Fe3O4负载于超亲水性、抗菌性无机材料纳米TiO2上，制备了一种既亲水又降低焦化废水化学需氧量的共混膜。以七水合硫酸亚铁和TiO2为配比的控制方法制备了TiO2-Fe3O4改性剂，并进行了平行对照试验，分析了改性剂对膜的孔隙率、接触角、水通量、截留率的影响，以确定合适的改性剂用量。

　　用TiO2-Fe3O4含量为0.8%时，焦化废水综合性能良好，接着，TiO2-Fe3O4的质量分数为1.0%，但其质量分数较高，因此，制备改性剂所需的成本较高，不符合工业实际利益的要求。品质分数为0.2%时有较大的水通量，但由于其对COD的降耗效果较差，后续仍需采取降COD措施，增加处理成本，故而在PES膜中加入0.8%的改性剂有一定的经济效益。

　　用膜滤结合芬顿法处理焦化废水COD，取得了良好的效果。利用TiO2-Fe3O4改性剂TiO2-Fe3O4可使PES膜的水通量、当其质量分数为0.2%时，亲水性和截留率均有显著提高，提高水流量，从78.98L/(m2·h)至145.23L/(m2·h)，结果表明，膜的接触角由66.25°降至46°，具有良好的亲水性和通量效果。用改性膜M5在0.8%的条件下降低COD，由39.22%提高到90.20%，得到改性膜M5。又从综合生产实际出发，得出理想改性剂TiO2-Fe3O4的质量分数为0.8%，其综合评价值较高，这一修饰膜的渗透性和COD截留率都是特别好的，也就是能够在低成本、高效率的条件下处理焦化废水，它对实际的工业生产有重要意义。

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