焦化廢水處理已引起學者關注。在以往工藝中，焦化廢水一般按常規(guī)方法先預處理，進行活性污泥生化二級處理，目前國內(nèi)焦化廢水處理大多采用厭氧/好氧工藝法(A/O)、厭氧/缺氧/好氧工藝法(A2/O)。焦化廢水經(jīng)以上處理后，對外排放的廢水中氰化物、COD及氨氮等指標仍不符合排放標準。目前，GB16171—2012《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》規(guī)定了企業(yè)水污染物排放濃度限值，其中pH值直接排放限值為6～9、化學需氧量(CODcr)直接排放限值為80mg/L。須對上述步驟后的廢水深度處理。彭楓等采用臭氧－活性炭工藝對焦化廢水生化出水進行深度處理試驗，結果表明：臭氧－活性炭工藝對焦化廢水生化出水具有良好的深度處理效果。劉純瑋等利用原煤經(jīng)特殊的炭化水蒸氣活化工藝制備了活性炭用于焦化廢水處理，取得了較好的處理效果?；钚蕴繉ι鏊休^好的處理效果，但價格較貴，再生復雜。焦化過程所產(chǎn)生的焦粉顆粒小，具有一定的孔隙結構和類似活性炭的理化性質(zhì)，且取料方便，吸附后的焦粉可不再生直接用于燒結生產(chǎn)。以焦粉代替活性炭吸附焦化廢水，對焦化企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。陳鵬等、張洪恩等利用焦化廠干熄焦焦粉對焦化廢水進行深度處理，但僅進行了單因素試驗，考察了焦粉用量、焦粉粒徑、廢水pH值等因素對廢水處理效果的影響。本文采用焦粉吸附作為深度處理焦化廢水的后續(xù)處理工藝，通過單因素試驗和正交設計試驗優(yōu)化，對焦化廢水中COD和色度去除率進行研究，以期實現(xiàn)排放達標。

其中，直接排放COD限值從1992年標準中的100mg/L降低到80mg/L，色度從40倍提升到了50倍(放寬要求)。紡織染整工業(yè)企業(yè)必須采用更為有效的處理工藝，或者對現(xiàn)有污水處理工程進行提標改造。這種現(xiàn)有工程的改造升級必須考慮備選工藝方法的實際可行性，如場地、成本、技術難度等。吸附法是十分有優(yōu)勢的技術方法，其占地小、技術原理簡單、工藝操作性強，只是常用吸附材料(如AC)的成本太高，不適于大規(guī)模工業(yè)廢水處理應用。針對紡織染整廢水處理工程需要提標改造、AC吸附成本太高等問題，研究利用低成本吸附材料處理染整廢水具有十分重要的意義。

目前，水處理常用的吸附劑是AC，與之相比，ACoke的優(yōu)勢在于原料來源廣、生產(chǎn)成本低(僅為AC的30%～50%)、綜合強度高，特點是較大的比表面積和發(fā)達的中孔結構。ACoke常應用于各種煙氣的脫硫脫硝，ACoke煙氣凈化技術已在國內(nèi)外有許多成功的工程案例。在水處理領域，ACoke優(yōu)異的吸附性能也逐漸引起了各國學者廣泛的關注和研究。

本論文選用ACoke作為吸附材料，對染整廢水進行深度處理。在本文中，選擇了多種原材料的ACoke，研究投加量、吸附時間、pH值等因素對處理效果的影響，以COD去除率為評判指標篩選出吸附性能為優(yōu)異的ACoke，并對其吸附動力學和吸附等溫線進行了研究。

1、實驗部分

1．1 吸附材料和實驗水樣

ACoke購買于寧夏某活性炭有限公司，不同原材料ACoke共計5種，材料基本參數(shù)見表1。AC選擇水處理專用AC，其平均粒徑為3mm，碘吸附值在1000mg/g左右，與ACoke為同一廠家生產(chǎn)。吸附材料在使用前需用蒸餾水洗至pH值不再變化，并將其在105℃烘干至恒重，置于干燥器中備用。

本研究的染整廢水為江蘇省某紡織染整企業(yè)染整廢水處理工程的二沉池出水，初始CODCr范圍110～145mg/L，色度范圍120～135倍，pH值6～8，隨后的吸附實驗均為這種廢水。

1．2 實驗方法

1．2．1 ACoke篩選的實驗方法

分別量取100mL的染整廢水于250mL錐形瓶中，依次加入一定量的ACoke，置于25℃水浴恒溫振蕩器中振蕩一定時間，結束后過濾水樣，測定其CODCr(CODCr的濃度采用微波消解法測定，具體步驟參考但德忠等人所述)，計算去除率。

1．2．2 ACoke吸附動力學的實驗方法

在一系列250mL錐形瓶中，分別加入0．300g的AC和ACoke，再依次加入100mL原水水樣，置于水浴恒溫振蕩器中，水溫25℃。間隔不間取出一個錐形瓶，過濾水樣并測定反應后水樣的CODCr濃度。再按下式1－1計算吸附劑的吸附量，繪制吸附劑的COD吸附量和吸附時間之間的關系曲線，繼而研究兩種材料的吸附動力學。

1．2．3 ACoke吸附等溫線的實驗方法

在一系列250mL錐形瓶中，加入100mL原廢水，再分別加入不同質(zhì)量的AC和ACoke，置于水浴恒溫振蕩器中，在一定水浴溫度下振蕩至反應平衡，取出錐形瓶過濾水樣，并測定反應后水樣的CODCr濃度，按照式1－1計算得到吸附劑的吸附量。繪制水樣平衡CODCr濃度和吸附劑吸附量之間的關系曲線，即AC和ACoke對廢水COD的吸附等溫線。改變水浴溫度重復上述步驟，探討溫度對吸附等溫線的影響。

2、結果與討論

2．1 ACoke的篩選

表2是ACoke在投加量為20g/L、吸附時間60min條件下的篩選結果。

從表2可以看出:#4ACoke對廢水CODCr的去除率顯著高于其他四種ACoke。后續(xù)實驗中使用#4ACoke作為實驗材料。

2．2 ACoke的動力學

圖1為ACoke和AC吸附處理染整廢水時，時間與CODCr吸附量的變化關系曲線圖，由圖1可以看出，在廢水水質(zhì)、反應溫度等條件均相同的條件下，兩種材料平衡吸附量基本相等，ACoke稍大。但兩者的吸附速率表現(xiàn)出顯著差異，反應初期的吸附速率基本相當，但在20～80min時間內(nèi)，AC對廢水COD的吸附速率比ACoke更快一些，之后趨于平緩，在135min之后，其吸附量qt變化很小，基本不再增加，AC吸附染整廢水COD的平衡時間確定為145min。ACoke的吸附速率變化趨勢更為緩慢，在195min后其吸附量qt基本趨于穩(wěn)定，ACoke吸附染整廢水COD的平衡時間定為195min。