焦化廢水是煤在高溫干硫,、煤氣凈化以及副產(chǎn)品回收和精制過(guò)程中產(chǎn)生的一類典型工業(yè)廢水，除含有大量氮化物,、氰化物,、硫氰化物、氟化物等無(wú)機(jī)污染物外,，還有高濃度的酚類,、吡啶、喹啉,、多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物,，是一種典型的高濃度、高污染,、有毒,、難降解的工業(yè)廢水。2009年我國(guó)焦化廢水排放總量為20690萬(wàn)t,，占全國(guó)廢水總排放量的0．99%,，化學(xué)需氧量(COD)排放量占全國(guó)工業(yè)總排放量的1．26%，氨氮排放量占全國(guó)工業(yè)總排放量的3．25%,。而我國(guó)目前污水處理能力只占污水總量的20%,，70%～80%的污水被直接排放，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了目前的環(huán)境容量,。污水處理方法主要有4種,。

(1)物理法：主要有蒸汽吹脫、溶劑萃取,、吸附,、離子交換等,。

(2)物理化學(xué)法：主要有超聲波、電解氧化法等,。

(3)化學(xué)氧化法：主要有臭氧氧化法等,。

(4)生物化學(xué)法：主要有活性污泥、生物濾池,、生物轉(zhuǎn)盤氧化塘等,。

目前傳統(tǒng)污水處理方法存在投資大、運(yùn)行成本高,、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),、占地面積大及能耗高等問(wèn)題。

河鋼宣鋼焦化廠焦化廢水量為80t/h,，經(jīng)硝化—反硝化(A/O)及后續(xù)混凝沉淀處理后的水用于煉焦?jié)裣ń辜盁掕F沖渣,。由于混凝沉淀處理方法對(duì)抗系統(tǒng)波動(dòng)能力較差，在生化進(jìn)水指標(biāo)發(fā)生較大波動(dòng)時(shí),，出水指標(biāo)CODcr和氨氮含量超出排放濃度限值,。考慮到日益嚴(yán)峻的環(huán)保要求和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,，河鋼宣鋼焦化廠對(duì)目前的焦化廢水處理技術(shù)進(jìn)行研究，并結(jié)合本廠實(shí)際生產(chǎn)情況,，將低溫超導(dǎo)磁分離技術(shù)應(yīng)用到焦化廢水處理領(lǐng)域,，取得了非常好的效果。

1,、低溫超導(dǎo)磁分離焦化廢水處理技術(shù)

1．1 低溫超導(dǎo)磁分離技術(shù)原理

開展新型,、高效、低成本污水處理技術(shù)研究越來(lái)越重要和迫切,，對(duì)于環(huán)境和生態(tài)保護(hù)具有重要意義,。強(qiáng)磁場(chǎng)超導(dǎo)磁分離污水凈化技術(shù)是近幾年國(guó)外剛開始研究的新技術(shù)，在國(guó)內(nèi)也引起了關(guān)注,，但尚未得到充分發(fā)展,，它被認(rèn)為是繼超導(dǎo)磁體在醫(yī)用核磁譜儀、礦物磁性雜質(zhì)分離領(lǐng)域應(yīng)用后,，又一有希望工業(yè)應(yīng)用的新技術(shù),。傳統(tǒng)磁分離的磁體為普通電磁體或永磁體，電磁體所提供的磁場(chǎng)通常在1T左右,，耗電量大;磁體體積大,，目前提供的磁場(chǎng)大僅為0．5T，磁分離效果不明顯,。隨著超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展,，采用超導(dǎo)材料繞制的超導(dǎo)磁體可獲得4～10T的磁場(chǎng),。由于超導(dǎo)體在臨界溫度以下無(wú)電阻，運(yùn)行時(shí)耗電極低;且能在較大的空間范圍內(nèi)提供強(qiáng)磁場(chǎng)及高梯度磁場(chǎng),，可顯著提高磁分離系統(tǒng)處理效率,。其造價(jià)低，日處理量達(dá)萬(wàn)噸級(jí)超導(dǎo)磁分離污水處理系統(tǒng)的總投資遠(yuǎn)小于同量級(jí)化學(xué)或生物法污水處理廠投資,，這使得超導(dǎo)磁分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域大大拓寬,。

我國(guó)在超導(dǎo)磁分離污水處理方面的研究工作主要集中于嘗試采用超導(dǎo)磁分離技術(shù)分離凈化鋼鐵企業(yè)廢水中磁性金屬雜質(zhì)顆粒。這些研究還是局限在分離污水中的磁性雜質(zhì),，而由于多數(shù)污水中的有毒有害物質(zhì)大多為酸,、堿、有機(jī)物等,，它們本身沒(méi)有磁性,，用磁分離無(wú)法有效分離，為了使磁分離法可以分離無(wú)磁性的有害物質(zhì),，將Fe3O4表面進(jìn)行有機(jī)功能化處理,，研制出具有磁性又有絮凝效果的所謂“磁種”顆粒材料。利用磁種表面上的活性基團(tuán)吸附污水中污染物,，通過(guò)超導(dǎo)磁體產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)分離,，才能實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)磁分離凈化污水。宣鋼焦化廠采用的整個(gè)超導(dǎo)磁分離處理污水系統(tǒng)可分為2個(gè)關(guān)鍵的部分,，即氣氦冷卻的超導(dǎo)磁分離裝置和磁種,。