焦化废水的有机污染物成分构成与分析

作为典型的工业废水，焦化废水中污染物的构成不仅受原煤性质和季节等因素的影响，还与炼焦工艺、化工产品回收方式相关。由表1 可以看出，不同工艺的焦化废水的水质成分及含量有显著差异。色度高是其重要特征，主要是因为焦化废水中含有大量的助色团如—CH3、—NH2、—SH、—NHR、—NR2、—OR 等，生色团如—CHO—、—CH CH—、—NO2、—COOH、—CNH2O 等，还含有 SCN—、CN—等易于与Fe3 +、Cu2 + 等发生络合反应而显色的离子团，另外，焦化废水中酚类物质和焦油中其它物质易被氧化形成棕色物质。焦化废水还具有COD、NH +4 -N、酚类、硫氰化物、硫化物、氰化物和油分等浓度高的特征。基于水质特征，焦化废水的原水需先采用物理方法将油分和部分硫化物脱除，调节pH 值，并稳定酚类等毒性物质在可生物降解的范围内，再通过除碳与脱氮的生物工艺大幅度削减污染物.焦化废水的有机物组成焦化废水中含有各种分子结构的有机物，经GC /MS 分析能够被检出的有机物有15 类558 种。这些有机物主要为酚类、有机腈类、PAHs、含氮杂环、含氧杂环等物质及少量的酯类、烷烃和含卤有机物等.其中酚类、PAHs、喹啉类和有机腈类等有机污染物在焦化废水中具有浓度高、种类多的特点，并具有特殊的分子结构，这类有机物可归纳为焦化废水的特征性有机污染物.通过对于两个典型焦化厂废水的检测，发现有44 种酚类物质存在于焦化废水中，其中苯酚、甲基取代酚和萘酚占据较大比重。目前普遍认为，酚类物质是煤中的酚羟基在煤的热解过程中直接进入焦油中生成.发现58 种PAHs 存在焦化厂废水中，主要为其甲基衍生物，主要为3 环和4 环PAHs，由于原煤中含有大量的低于五环的PAHs 物质及其甲基衍生物，在煤的焦化过程中2—3 环的PAHs 会挥发进入到焦炉废气并最终进入到焦化废水中. 除此之外，PAHs 在焦化过程还可以通过热裂解过程生成，并进入到了焦化废水中.分析还发现144 种含氮杂环化合物存在于焦化厂废水中，其中喹啉类、吡啶类和吲哚类为典型代表，由于原煤中含有大量的氮、氧和硫等元素，在煤的不完全燃烧过程中会产生各种杂环化合物，其生成机理与PAHs 相似.此外，检测发现50种腈类化合物存在焦化废水中，其中主要为2-氨基氰苯.有机腈化物分布在焦化各工艺过程中，在工业煤气洗涤废水和高炉煤气洗涤废水中的含量可达几十个mg˙L - 1 .特征性有机物污染物在焦化生成过程中具有其特殊的生成机制，使其在焦化废水中显示出高浓度，并且此类污染物具有一定的毒性和生态危害性，将是焦化废水治理的重点. 对特征性污染物的识别，可以区分焦化废水的属性，为处理达标排放提供了靶点.除特征性有机污染物外，焦化废水中还广泛存在其它类型的有机污染物，这类有机物广泛存在于其它类型工业废水或市政污水中，并不为焦化废水所特有，并且含量较低，此类有机物可归类为焦化废水的非特征性有机污染物. 这些物质包括邻苯二甲酸酯类、氯苯、多氯联苯和吲哚等，虽然为非特征性有机污染物，其中一些物质在焦化废水中的浓度仍可达56. 3 μg˙L - 1 .

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