焦炭行業(yè)是我國的重要支柱產(chǎn)業(yè)，是“水十條"重點(diǎn)管控行業(yè)。2019年我國焦炭產(chǎn)量接近4.4億t，伴隨鋼鐵工業(yè)、煤炭工業(yè)等的焦炭煉制、煤氣終冷、化工產(chǎn)品精制過程產(chǎn)生大量的焦化廢水，每噸焦排放廢水0.4-0.7t，2019年我國焦化廢水排放量達(dá)3.17×109m3，焦化廢水成分復(fù)雜，且具有一定毒性，其含有酚、雜環(huán)化合物、苯胺、芳香族化合物、硫化物、等多種物質(zhì)，焦化廢水是難處理的工業(yè)廢水之一，具有以下特點(diǎn)：
①廢水成分復(fù)雜，水質(zhì)波動大；
②污染物濃度高，可生化性差；
③有毒物質(zhì)多，廢水毒性大；
④廢水色度高。
焦化廢水的這些特點(diǎn)決定了其屬于污染物濃度高、不易處理且含大量有毒有害物質(zhì)的工業(yè)廢水，目前，我國有1300余家焦化企業(yè)，其中生化法是廢水工程中應(yīng)用廣泛的處理工藝，國內(nèi)焦化廢水處理大多采用生物法如厭氧/好氧工藝法(A/O)、厭氧/缺氧/好氧工藝法(A/A/O)，但生物法對COD、總氮(TN)的處理效果一般，主要原因是焦化廢水富含難降解有機(jī)污染物，生化處理對焦化廢水二級出水中酯類、吡啶、長鏈烷烴及喹啉等多種有機(jī)物的處理能力有限，隨著國家制定更為嚴(yán)格的排放要求和規(guī)定，自2015年1月1日起所有企業(yè)執(zhí)行新的排放標(biāo)準(zhǔn)GB16171-2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，要求直接排放COD≤80mg/L，NH3-N≤10mg/L，間接排放COD≤150mg/L，NH3-N≤25mg/L，目前，常規(guī)的“預(yù)處理＋生化處理"組合工藝已難以達(dá)到排放及回用要求，亟待對焦化二級出水進(jìn)行深度處理，因此尋求更加經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定及資源化的處理技術(shù)是國內(nèi)外解決該工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。
臭氧高級氧化技術(shù)是以臭氧為基礎(chǔ)開發(fā)出的高級氧化工藝，是通過誘導(dǎo)臭氧分解產(chǎn)生比臭氧活性更高且?guī)缀鯚o選擇性的·OH，達(dá)到快速、限度去除有機(jī)物的目的，臭氧催化氧化技術(shù)是應(yīng)用于焦化廢水生化二級出水深度處理過程的工藝，在傳統(tǒng)的單獨(dú)臭氧氧化體系中引入臭氧催化劑，可以產(chǎn)生氧化能力更高的·OH（氧化電位為2.8V），有效提高了反應(yīng)體系的氧化電位，臭氧催化氧化技術(shù)利用催化劑與臭氧氧化的協(xié)同作用可以降低反應(yīng)活化能或改變反應(yīng)歷程，其反應(yīng)條件溫和、處理效果增強(qiáng)，并且相比于傳統(tǒng)臭氧氧化技術(shù)，便于連續(xù)操作且無二次污染， 臭氧催化氧化分為均相催化氧化和非均相催化氧化，因為均相催化氧化所使用的金屬離子會造成二次污染，所以對于臭氧催化氧化的研究多集中于非均相催化氧化上。
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