生物膜復合填料在焦化廢水處理中的應(yīng)用

焦化廢水是一種典型的難降解工業(yè)廢水，其成分復雜，含有大量的酚類、氰化物、氨氮、硫化物以及多環(huán)芳烴等有毒有害物質(zhì)。這些污染物不僅對水體環(huán)境造成嚴重污染，還可能通過食物鏈積累，危害人類健康。因此，焦化廢水的處理一直是環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。近年來，生物膜復合填料作為一種高效、經(jīng)濟的廢水處理技術(shù)，逐漸在焦化廢水處理中得到廣泛應(yīng)用。

一、焦化廢水的特點及處理難點

焦化廢水主要來源于焦化生產(chǎn)過程中的煤氣凈化、焦油分離、氨水回收等工序。其特點如下：

1. 污染物種類多：焦化廢水中含有酚類、氰化物、氨氮、硫化物、多環(huán)芳烴等多種有毒有害物質(zhì)，處理難度大。

2. 濃度高：焦化廢水中的污染物濃度通常較高，尤其是酚類和氨氮，遠遠超過一般工業(yè)廢水的排放標準。

3. 可生化性差：由于焦化廢水中含有大量難降解有機物，其可生化性較差，傳統(tǒng)的生物處理工藝往往難以達到理想的處理效果。

4. 毒性大：焦化廢水中的某些物質(zhì)（如氰化物、多環(huán)芳烴等）具有強烈的生物毒性，對微生物的活性有抑制作用。

這些特點使得焦化廢水的處理面臨諸多挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的物理、化學和生物處理方法往往難以滿足嚴格的排放要求。因此，開發(fā)高效、經(jīng)濟的處理技術(shù)成為焦化廢水處理的關(guān)鍵。

二、生物膜復合填料的特點及優(yōu)勢

生物膜復合填料是一種新型的廢水處理材料，通常由多孔載體材料（如聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯等）和生物活性物質(zhì)（如微生物、酶等）組成。其核心原理是通過在填料表面形成生物膜，利用微生物的代謝作用降解廢水中的污染物。生物膜復合填料具有以下優(yōu)勢：

1. 高效降解能力：生物膜復合填料提供了巨大的比表面積，能夠附著大量的微生物，形成穩(wěn)定的生物膜系統(tǒng)，從而提高污染物的降解效率。

2. 抗沖擊負荷能力強：生物膜復合填料能夠適應(yīng)水質(zhì)和水量的波動，具有較強的抗沖擊負荷能力，適合處理高濃度、難降解的焦化廢水。

3. 運行穩(wěn)定：由于生物膜系統(tǒng)具有較強的自我調(diào)節(jié)能力，生物膜復合填料在長期運行中表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，能夠有效應(yīng)對廢水中的毒性物質(zhì)。

4. 操作簡便：生物膜復合填料的使用不需要復雜的設(shè)備，操作簡便，維護成本低，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。

三、生物膜復合填料在焦化廢水處理中的應(yīng)用

生物膜復合填料在焦化廢水處理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1. 預處理階段：在焦化廢水的預處理階段，生物膜復合填料可以用于去除廢水中的部分酚類、氰化物等有毒物質(zhì)，降低后續(xù)處理工藝的負荷。通過填料的吸附和微生物的降解作用，可以有效去除部分難降解有機物，提高廢水的可生化性。

2. 生物處理階段：在生物處理階段，生物膜復合填料通常用于生物濾池、生物接觸氧化池等工藝中。填料表面的生物膜能夠高效降解廢水中的有機物、氨氮等污染物，同時通過硝化和反硝化作用去除氨氮。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，生物膜復合填料具有更高的處理效率和更穩(wěn)定的運行性能。

3. 深度處理階段：在焦化廢水的深度處理階段，生物膜復合填料可以與其他高級氧化技術(shù)（如臭氧氧化、光催化氧化等）結(jié)合使用，進一步去除廢水中的難降解有機物和微量有毒物質(zhì)，確保出水水質(zhì)達到排放標準。

四、生物膜復合填料的應(yīng)用效果

研究表明，生物膜復合填料在焦化廢水處理中表現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果。例如，在某一焦化廢水處理工程中，采用生物膜復合填料后，廢水中酚類的去除率達到95%以上，氨氮的去除率達到90%以上，出水水質(zhì)穩(wěn)定達到國家排放標準。此外，生物膜復合填料的使用還顯著降低了處理成本，減少了污泥產(chǎn)生量，具有顯著的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

五、未來展望

隨著環(huán)保要求的日益嚴格，焦化廢水處理技術(shù)將不斷向高效、低耗、環(huán)保的方向發(fā)展。生物膜復合填料作為一種新型的廢水處理材料，在焦化廢水處理中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。未來，通過進一步優(yōu)化填料的材料組成、結(jié)構(gòu)設(shè)計和運行參數(shù)，生物膜復合填料的應(yīng)用效果將得到進一步提升。此外，生物膜復合填料與其他先進處理技術(shù)的結(jié)合也將成為焦化廢水處理的重要發(fā)展方向。

總之，生物膜復合填料在焦化廢水處理中的應(yīng)用為焦化行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持，同時也為其他難降解工業(yè)廢水的處理提供了新的思路和技術(shù)手段。隨著研究的深入和技術(shù)的不斷進步，生物膜復合填料必將在廢水處理領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。