深褐色的焦化废水外排,色度超标一直是行业痛点,新型脱色剂正让废水重现清澈。
焦化废水经生化处理后仍呈现顽固的深褐色,这种色度主要源于残留的酚类聚合物、杂环化合物及焦油类物质等难降解有机物。传统脱色方法如活性炭吸附成本高(>20元/m³),臭氧氧化能耗巨大,而高锰酸钾则存在金属离子残留问题。这些瓶颈催生了多种高效、低成本的专用脱色技术。
一、主流脱色剂技术原理
复合矿物脱色剂以斑脱岩粉为核心组分,配合铁盐(硫酸亚铁、聚合硫酸铁等)和铝盐(硫酸铝、聚合氯化铝等),通过石灰乳调节pH至69,形成巨大表面积的胶体矾花。
这些矾花强力吸附有色物质,在斑脱岩粉催化下快速沉降。其脱色率超90%,且同步降低酚类、腈类毒性物质,减轻后续生化处理负荷。若添加焦化厂除尘碳粉,还可提升孔隙吸附能力,增强净化效果。
高效絮凝脱色剂为无机高分子聚合物,典型产品呈灰褐至黑色粉末,活性基含量达50%72%。在pH 5.58.0环境下投加(3001000 g/吨水),通过电中和与网捕作用去除色度与COD,脱色率>85%,悬浮物去除率>90%。操作时需溶解为10%20%溶液,投加点宜设在二沉池或曝气池前。
有机高分子脱色剂如LRZ604,含季铵盐阳离子基团,通过电荷吸附发色物质。外观为无色或浅黄色粘稠液体,添加量仅0.11.2 kg/吨水,常与聚合氯化铝复用以降低成本。其优势在于集脱色、絮凝、降COD于一体,对焦化废水色度去除率可达98%。
二、创新脱色技术
电解脱色技术采用铝板电极,在pH=4、电压10V条件下反应30分钟。电解产生的羟基自由基及铝离子絮体可切断发色基团,实现93.6%的色度去除率和61.78%的COD去除率。该方法无需添加化学药剂,污泥量少,但耗电较高。
铁碳微电解利用铁屑与碳料形成原电池,在曝气条件下产生强氧化自由基。处理2小时后,废水B/C值(可生化性)从0.18升至0.45,同时色度与臭味显著改善。其优势在于同步提高可生化性,为后续生物处理创造有利条件。
针对硫酸钠蒸发母液这类高盐废水,新兴工艺采用“氧化+紫外催化”双重脱色:
先用二氧化氯在6595℃氧化10小时破坏发色结构
再添加改性脱色剂(双氰胺甲醛树脂+羧甲基壳聚糖),在紫外光照下进行深度脱色
此工艺专为高盐浓缩液设计,避免常规药剂在高盐环境下失效。
三、技术应用与趋势
脱色剂的选择需匹配水质特性:
1. 对高酚类废水,矿物复合脱色剂更为经济;
2. 对生化出水残留色度,电解或微电解技术更具优势;
3. 而对蒸发母液等特殊组分,则需定制氧化脱色集成工艺。
未来方向聚焦绿色低碳与资源化:
改性矿物材料(如增效斑脱岩)可降低药剂投加量;脱色污泥掺入配煤炼焦实现固废回用;紫外催化等高级氧化技术则致力于从源头分解发色分子而非转移富集。
焦化废水脱色已从单一的末端处理,发展为“高效吸附深度氧化低碳运行”的全链条技术体系。随着材料科学和催化技术的进步,焦化废水脱色技术正向着更低成本、更高效率和更少二次污染的方向演进,为焦化行业的绿色转型注入清流。