煤化工發展中的水質污染及處理

摘要：本文首先介紹了我國煤化工廢水處理存在的問題分析，然后介紹了煤化工廢水處理技術，接著介紹了煤化工廢水處理方法，最后介紹了加強對廢水的深度處理工藝研究。

關鍵詞：煤化工;水質污染;處理

一、前言

煤化工是減少燃煤污染的有效途徑，但氣化過程中產生的廢水會對環境造成污染。因此煤化工企業應重點重視煤化工的廢水處理問題。

二、我國煤化工廢水處理存在的問題分析

現階段在我國煤化工企業中，所占比例最高的廢水為濃度較高的煤氣洗滌廢水，在這些煤氣洗滌廢水中，含有大量的的酚及氯化物等有害物質，對環境造成了極大的危害。除此之外，據檢測所知，廢水中的COD含量也保持在50000mg/L上下，氯化物大概在200～500mg/L左右。另外，廢水中所含有的大部分有機物，因為較難降解，對環境也造成了極大的影響?？傮w而言，目前我國在煤化工廢水的處理方面尚不完善，主要體現在以下幾個方面：

1、預先處理階段中存在的問題

在煤化工廢水處理過程中，通常采用隔油法進行預先處理，這種方法在我國屬于較為傳統的預處理手段。由于油類的過量會直接影響生化處理階段的效果，故使用以隔油法對多余的油類進行隔離，以保證生化處理階段的有效性。但這種方式有利有弊，收集的油類在回收利用方面欠缺途徑。

2、生化處理階段存在的問題

在通常情況下，煤化工廢水在經過預先處理之后，會利用缺氧好氧生物法來對其進行后續處理，但是由于煤化工廢水中存在一些多環和雜環類化合物，在缺氧好氧生物法進行處理結束之后，在所排出的廢水中，氨氮及COD難以達到所規定的標準，因此在生化處理階段也存在一定的缺陷。

3、深度處理階段存在的問題

在經過預先處理和生化處理階段后，隨之進入的是深度處理階段。經過前期幾項處理，煤化工廢水中所含有的氨氮及COD指標有所下降，但是在很大程度上還是會受到降解有機物的阻礙，導致經處理后的廢水在顏色上存在一定的色度，且COD和氨氮指標也無法達到排放標準。但是經過上述說明可知，深度處理是一個必要的過程，但是傳統的處理方式在很大程度上難以取得可觀的效果，我們不能局限于傳統的深度處理方式，應在原有的基礎上努力進行創新。

三、煤化工廢水處理技術

煤化工廢水處理通常可分為一級處理、二級處理和深度處理。這里的一級、二級處理的劃分與傳統的城市污水處理的概念上有所不同，這里所述的一級處理主要是指有價物質的回收，二級處理主要是生化處理，深度處理普遍應用的方法是臭氧化法和活性炭吸附法。

1、煤化工廢水有價物質的回收

煤化工廢水中有機物質的回收一般指的是對酚和氨的回收，常用方法有溶劑萃取脫酚、蒸氨等。

酚的回收?；厥諒U水中酚的方法很多，有溶劑萃取法、蒸汽脫酚法和吸附脫酚法等。新建焦化廠大都采用溶劑萃取法。對于高濃度含酚廢水的處理技術趨勢是液膜技術、離子交換法等。

氨的回收。目前對氨的回收主要采用水蒸氣汽提-蒸氨的方法。污水經汽提，析出可溶性氣體，再通過吸收器，氨被磷酸氨吸收，從而使氨與其他氣體分離，再將此富氨液送入汽提器，使磷酸氨溶液再生，并回收氨。

四、煤化工廢水處理方法

煤化工廢水在進行出處理前根據不同的水質特點設置調節池以調節水質水量，設置隔油池或氣浮池進行除油，經以上的與處理后可采用下面的方法進一步進行處理。

1、活性污泥法

活性污泥法是采用人工曝氣的手段，使得活性污泥均勻分散并懸浮于反應器中和廢水充分接觸，并在有溶解氧的條件下，對廢水中所含的有機底物進行著合成和分解的代謝活動。在活動過程中，有機物質被微生物所利用，得以降解、去除。同時，亦不斷合成新的微生物去補充、維持反應器中所需的工作主體——微生物（活性污泥），與從反應器中排除的那部分剩余污泥相平衡。

活性污泥法處理的關鍵是保證微生物正常生長繁殖，為此須具備以下條件：一是要供給微生物各種必要的營養源，如碳、氮、磷等，一般應保持BOD5：N：P=100：5：1（質量比）。煤化工廢水中往往含磷量不足，一般為0.6～1.6mg/L，故需向水中投加適量的磷;二是要有足夠氧氣;三是要控制某些條件，如pH值以6.5～9.5、水溫以10～25℃為宜。另外應將重金屬和其他能破壞生物過程的有害物質嚴格控制在規定范圍之內。

2、生物鐵法

生物鐵法是在曝氣池中投加鐵鹽，以提高曝氣池活性污泥濃度為主，充分發揮生物氧化和生物絮凝作用的強氧化生物處理方法。工藝包括廢水的預處理、廢水生化處理和廢水物化處理三部分。預處理包括重力除油、均調、氣浮除油;生化處理過程包括一段曝氣、一段沉淀、二段曝氣、二段沉淀;物化處理工藝流程包括旋流反應、混凝沉淀和過濾等工序。

在生物與鐵的共同作用下能夠強化活性污泥的吸附、凝聚、氧化及沉淀作用，達到提高處理效果、改善出水水質的目的。生物鐵法的生產運行工藝條件包括：營養素的需求、適量的溶解氧、溫度和pH值控制、毒物限量及污泥沉降比等。

3、炭—生物鐵法

目前，國內一些廠家的處理裝置由于超負荷運行或其他原因，處理后的水質不能達標，炭—生物鐵法是在原傳統的生物法的基礎上再加一段活性炭生物吸附、過濾處理。老化的活性炭采用生物再生。

該工藝流程簡便，易于操作，設備少，投資低。由于炭不必頻繁再生，故可減少處理費用。對于已有生物處理裝置處理水后不符合排放標準的處理廠，采用炭—生物鐵法進一步處理以提高廢水凈化程度也是一種有效的方法。

4、缺氧—好氧（A—O）法

用常規的活性污泥處理煤化工廢水，對去除酚、氰以及易于生物降解的污染物是有效的，但對于COD中難降解部分的某些污染物以及氨氮與氟化物就很難去除。

A—O法內循環生物脫氮工藝，即缺氧—好氧工藝，其主要工藝路線是缺氧在前，好氧在后，泥水單獨回流，缺氧池進行反硝化反應，好氧池進行硝化反應，廢水先流經缺氧池后進入好氧池。與傳統生物脫氮工藝相比，A—O工藝具有流程簡短、工程造價低;不必外加投入碳源等優點。同時也存在著脫氮率不高（85%左右）等不足。

五、加強對廢水的深度處理工藝研究

固守傳統方法沒有作用且不穩定的前提下，必須要加大對煤化工廢水的深度處理。更要在煤化工廢水處理新型工藝上下苦工來研究。目前最新的處理工藝發展趨勢有如下方向：

1、混凝沉淀

混凝沉淀法在生產過程里加入混凝劑來調節和強化沉淀，平衡PH，讓廢水內的懸浮物在混凝劑作用下重力下沉，達到固體和液體的分離。通常加入的混凝劑有：鐵鹽、聚鋁等。

2、吸附法

因為固體表面存在吸附水中溶質及膠質的能力，當廢水通過比表面積很大的固體顆粒時，水里面的污染物會被吸附劑吸附到固體顆粒上，從而去除污染物。經過馴化的優勢菌種對喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2—5倍且優勢菌種的降解效率較高經其處理8h可將喹啉、異喹啉、吡啶降解90%以上。

3、高級氧化工藝技術

煤化工廢水中的有機物眾多，其中酚類、多環芳烴、含氮有機物等難降解的有機物占多數，它們的存在影響了后續生化處理的效果。高級氧化技術是在廢水中產生大量的自由基HO，自由基能夠無選擇性地將廢水中的有機污染物降解為二氧化碳和水。高級氧化技術可以分為均相催化氧化法、光催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他催化氧化。

六、結束語

煤化工廢水處理每一個階段都會有先進的科學工藝，而一種單一的處理工藝不能夠完全達到處理的最終理想效果，這一領域需要跟多的深度研究來填補，急需突破。深入研究煤化工廢水的先進處理技術，既是當前經濟建設面臨的現實問題，也是將來進行技術攻關的重點。

參考文獻：

[1]查傳正等.煤化工生產廢水處理工程實例[J].化工礦物與加工，2011

[2]丁士兵.煤化工廢水治理技術探討[D].2010年全國石油石化企業節能減排技術交流會論文集，2008.

[3]崔保華，劉軍.應用AO法處理煤化工酚氰廢水[J].煤化工，2010