本发明属于污水处理技术领域，涉及一种焦化废水尾水的处理方法。本发明采用活性炭激活过硫酸盐氧化处理技术对焦化废水尾水进行深度处理。
背景技术：
焦化废水是煤在高温干馏、煤气净化和副产品回收和精制过程中产生的一种成分复杂、有毒、难降解的工业废水，除含有高浓度的氨、氰化物、硫氰化物、氟化物等无机污染物外，还含有酚类、吡啶、喹啉、多环芳烃(PAHs)等有机污染物。
目前焦化废水经A/O、A2/O、A/O2、A2/O2组合处理后的出水中，COD及色度分别大于150mg/L和60倍，不能满足新的炼焦化学工业污染物排放标准（GB16171-2012）。焦化废水生化出水仍残留有部分不能被微生物利用的有机物，表现为生物降解方面的惰性。
焦化废水尾水通常指经过生物处理和混凝处理后排放的废水，尽管达到了国家关于钢铁行业废水的排放标准，但焦化废水尾水中仍残留一些诸如多环芳烃、邻苯二甲酸盐等生物难降解的有机污染物以及少量的硫化物、氰化物等无机污染物，通常尾水B/C＜0.1，这也表明其可生化性非常低，不适合做进一步的生物处理。
目前大部分工业企业在追求焦化废水处理的零排放或近零排放，即将焦化废水尾水经物理化学处理耦合超滤、反渗透双膜工艺处理后重复使用。然而，上述工艺方法一方面在运行过程中存在着膜堵塞的问题；另一方面，混凝与双膜工艺中间的物理化学处理一般采用臭氧氧化法，但产生O3的成本高，O3在水中溶解性小，实现O3在稀相反应中的高利用率在工程规模上仍然存在许多困难。许多工程实践证明，如果双膜前进水COD小于50mg/L的话，膜堵塞的次数将会减少。因此，在进入膜分离技术之前，尾水中污染物浓度的进一步降低对于保证膜通量、减少反冲洗次数、降低能耗非常重要。寻找合适的物理化学处理方法，是实现尾水中污染物有效去除的关键。
韩涛等采用臭氧流化床深度处理焦化废水尾水，当pH=10时，COD、UV254和色度的去除率分别为51.5%、87.3%和85.0%，去除效果优于pH=7和pH=5条件下的反应。但该方法需要调节pH值，且COD、色度的去除率较低。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种焦化废水尾水的深度处理方法，以本发明方法处理焦化废水尾水（COD 150～225mg/L，色度250～300倍），处理效果稳定，出水COD小于50mg/L，色度小于30倍。
本发明所述的焦化废水尾水深度处理方法是将添加有过硫酸钠的焦化废水尾水通过一个装填有活性炭的滤池内，以活性炭激活过硫酸盐氧化处理焦化废水尾水，实现对所述焦化废水尾水的深度处理。
其中，所述的焦化废水尾水是以连续流的形式通过所述滤池，且控制焦化废水尾水在所述滤池内的水力停留时间为2～4h。
本发明所述深度处理方法中，向焦化废水尾水中添加的过硫酸钠的质量浓度应调控在2～6g/L的范围之内。
本发明所述深度处理方法中，在所述滤池内装填的活性炭优选为粒径2～6mm的颗粒炭，进一步地，所述活性炭优选使用煤质炭。
本发明所述焦化废水尾水的深度处理优选在20～30℃条件下进行。
进一步地，本发明还可以在所述滤池内设置曝气装置，以在氧化反应的同时向滤池内曝气。所述滤池内的供气量一般应控制在3～5m3/m2·h。
本发明所述的滤池优选使用圆柱形的连续流反应器。所述曝气装置被设置在滤池的底部，优选使用穿孔管式曝气装置。
本发明提供了一种活性炭激活过硫酸盐氧化法处理焦化废水尾水的方法，以本发明方法处理焦化废水尾水，可以不调节焦化废水尾水的pH值，处理操作过程简单，出水COD小于50mg/L，色度小于30倍。其具体优点主要体现在以下几个方面。
1、可以在20～30℃下进行处理操作，不需要加热，不需要另外加酸碱调节滤池内焦化废水尾水的pH值，操作条件简化，系统运行稳定性高。
2、滤池中的活性炭可以激活过硫酸盐氧化有机物，即活性炭激活过硫酸盐，产生具有强氧化性的硫酸根自由基（·SO4-），利用其氧化废水中的有机物，同时利用活性炭的表面积吸附有机物。因此，本发明焦化废水尾水中COD和色度的去除是过硫酸盐氧化和吸附协同作用的结果。
3、采用活性炭激活过硫酸盐处理焦化废水尾水，能提高活性炭的使用寿命，可以使用较长时间后再生，再生频率低。
4、本发明可以在活性炭滤池中增设曝气装置，以在氧化有机物的同时，吹脱氧化过程中产生的二氧化碳，缩短达到吸附平衡的时间。
5、与臭氧氧化法比较，采用本发明的活性炭激活过硫酸盐氧化深度处理焦化废水尾水方法，过硫酸盐更易溶于水，且氧化能力比臭氧强，适应的pH范围宽(pH3～9)，运行稳定，出水COD小于50mg/L，色度小于30倍。
具体实施方式
实施例1
在COD 200mg/L、色度300倍的焦化废水尾水中加入过硫酸钠，使其浓度达到3g/L，以连续流的方式通入30g/L活性炭滤池中，调节活性炭滤池水力停留时间4h。经检测，出水COD 42mg/L，COD去除率79%，色度28倍。
实施例2
在COD 200mg/L、色度280倍的焦化废水尾水中加入过硫酸钠，使其浓度达到3g/L，以连续流的方式通入30g/L活性炭曝气滤池中，曝气装置安装在距滤池底部30cm处，采用穿孔管式曝气装置。调节活性炭曝气滤池水力停留时间3h，活性炭曝气滤池的供气量为5m3/m2·h。经检测，流出滤池的出水COD 40mg/L，COD去除率80%，色度26倍。
实施例3
在COD 180mg/L、色度280倍的焦化废水尾水中加入过硫酸钠，使其浓度达到4g/L，以连续流的方式通入35g/L活性炭滤池中，调节活性炭滤池水力停留时间3h。经检测，出水COD 40mg/L，色度26倍。COD去除率77.8%。
实施例4
在COD 180mg/L、色度280倍的焦化废水尾水中加入过硫酸钠，使其浓度达到4g/L，以连续流的方式通入35g/L活性炭曝气滤池中，曝气装置安装在距滤池底部30cm处，采用穿孔管式曝气装置。调节活性炭曝气滤池水力停留时间3h，活性炭曝气滤池的供气量为4m3/m2·h。经检测，流出滤池的出水COD 30mg/L，COD去除率83.3%，色度20倍。
实施例5
在COD 150mg/L、色度250倍的焦化废水尾水中加入过硫酸钠，使其浓度达到5g/L，以连续流的方式通入40g/L活性炭滤池中，调节活性炭滤池水力停留时间3h。经检测，出水COD 31mg/L，COD去除率79.3%，色度23倍。
实施例6
在COD 150mg/L、色度250倍的焦化废水尾水中加入过硫酸钠，使其浓度达到5g/L，以连续流的方式通入40g/L活性炭曝气滤池中，曝气装置安装在距滤池底部30cm处，采用穿孔管式曝气装置。调节活性炭曝气滤池水力停留时间2h，活性炭曝气滤池的供气量为3m3/m2·h。经检测，流出滤池的出水COD 35mg/L，COD去除率76.7%，色度25倍。
实施例7
在COD 225mg/L、色度290倍的焦化废水尾水中加入过硫酸钠，使其浓度达到6g/L，以连续流的方式通入45g/L活性炭滤池中，调节活性炭滤池水力停留时间3h。经检测，出水COD 40mg/L，COD去除率82.2%，色度23倍。
实施例8
在COD 225mg/L、色度290倍的焦化废水尾水中加入过硫酸钠，使其浓度达到6g/L，以连续流的方式通入45g/L活性炭曝气滤池中，曝气装置安装在距滤池底部30cm处，采用穿孔管式曝气装置。调节活性炭曝气滤池水力停留时间2h，活性炭曝气滤池的供气量为4m3/m2·h。经检测，流出滤池的出水COD 42mg/L，COD去除率81.3%，色度25倍。
实施例9
在COD 211mg/L、色度254倍的焦化废水尾水中加入过硫酸钠，使其浓度达到6g/L，以连续流的方式通入40g/L活性炭滤池中，调节活性炭滤池水力停留时间3h。经检测，出水COD 38mg/L，COD去除率82%，色度22倍。
比较例1
在COD 211mg/L、色度254倍的焦化废水尾水中加入过硫酸钠，使其浓度达到6g/L，反应时间2h。经检测，出水COD 199mg/L，COD去除率5.7%，色度234倍，单独过硫酸盐氧化COD去除率较低。
比较例2
将COD 211mg/L、色度254倍的焦化废水尾水以连续流的方式通入40g/L活性炭滤池中，调节活性炭滤池水力停留时间3h。经检测，出水COD 133.8mg/L，COD去除率36.6%，色度96倍。
实施例9以过硫酸盐氧化与活性炭吸附耦合的方法处理相同水质，与本实施例的活性炭单独处理相比，COD去除率可以提高45.4%。
实施例10
取COD 225mg/L、色度300倍的焦化废水尾水100mL，置于三角瓶中，加入过硫酸钠和颗粒活性炭，使过硫酸钠和活性炭的浓度分别为6g/L和30g/L，置于30℃恒温摇床上反应2h。经检测，出水COD 46mg/L，色度22倍，COD去除率79.6%，色度去除率92.7%。
使用后的活性炭用蒸馏水洗净，置于60℃恒温干燥箱中烘干2h，重复使用，COD去除率仍达到75.5%，色度去除率86.2%。
第三次使用后，COD去除率仍达61.1%，色度去除率84.0%。
据此可以证明：采用活性炭激活过硫酸盐氧化处理焦化废水尾水，可以延长活性炭的使用寿命。