焦愛峰(山西晉豐煤化工有限責任公司,山西 高平 048400)
煤化工生產過程中的廢水來源主要有三個方面:①煤炭的分解反應采用蒸汽加壓的方式,在這一過程中,水蒸氣會出現冷凝現象,從而產生大量的廢水,這些沸水中含有較多的污染物;②煤液化制油的過程中,要經過激烈的裂化反應,并借助水作為反應介質,因此會產生較多的廢水;③煤氣的凈化過程中產生的廢水。煤炭分解的煤氣中含有較多的雜質和硫化物,因此在使用之前需要進行凈化,從而產生了廢水污染物。
煤化工廢水污染物的危害性較大,如果直接排放到自然界中,會造成嚴重的環境污染,尤其是對土壤結構和性質造成影響。煤化工廢水中含有大量的有機物,造成了土壤中有機物含量的超標,從而破壞土壤的性質。再者廢水中有機物和土壤中的其他物質進行反應,容易生成致癌性質的有機物,如果通過植物進入人體內,會嚴重影響人類的健康。此外,煤化工工業廢水直接排放到河流中,會污染周圍的水資源,造成水資源的有害物質超標,甚至會造成水中生物的滅亡,最終會破壞整個河流中的生態系統。
通過對煤化工廢水組成的檢測發現,煤化工廢水中的污染物含量超過百種,其中主要成分是酚類、酸類、有機物等,其中芳烴類的物質占據了29種,烷烴烯烴類18種,酸類8種,脂類5種,醇、酚類6種,酮醛類4種,酰胺類2種,其他有機物5種。煤化工工業廢水中包含的污染物可以具體分為三種:COD、氨氮類物質、酚類物質,具有較強的環境危害性。此外,工業廢水中還含有高濃度的氨類物質、氮類物質、硫類物質,這些物質進入到土壤結構中后,會造成土壤中元素比例的失衡。通過對某煤化工企業的污水分析化驗顯示,其廢水中中CODcr在5000mg/l左右、氨氮在200-500mg/l,同時廢水中含有酚類、多環芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環化合物等。
煤制天然氣是煤化工生產的重要部分,但是煤制天然氣過程中產生的廢水中其酚類和氨類物質較多,從而造成了能源的浪費,也給工業廢水的處理帶來了困難,因此要加強工業廢水的預處理工作,對工業廢水中的酚類和酸類物質進行處理。首先是對酚類污染物質的脫除,當前常用的處理方式是溶劑萃取脫除技術,使用二異丙基醚和乙酸丁酯等有機溶劑來溶解酚類物質,再利用其溶解度和結晶溫度的差異性進行萃取處理,從而有效降低污水中的酚類物質含量。再者預處理技術中對酸類物質的處理,由于煤炭中含有氯元素、氮元素、硫元素等,在煤化工生產過程中,會產生較多的酸類物質。工業廢水的脫酸處理實際就是降低煤制天然氣中的酸性氣體的溶解度,通常在生產過程中,要保證酸性氣體的向上排放,將酸性氣體在處理塔的塔頂進行排除,同時適當控制塔頂的溫度,保證酸性氣體的排放順暢。
當前我國煤化工廢水處理技術中,生化處理技術發揮著重要作用,并采用好氧性的微生物,例如SBR技術和PACT技術的應用,有效提高了對復雜芳香烴物質的分解效率,解決了厭氧性微生物對于多環類有機物質分解不徹底的不足。SBR工藝實現了好氧性和厭氧性微生物的交替處理,保證了整個生化反應器的廢水處理效果,提高了對各種有機物質的分解能力,例如在煤制天然氣的廢水處理中應用SBR工藝,可以提高對有毒有機物質的分解能力,從而保證工業廢水處理的效果。好氧性微生物膜的應用,微生物膜的應用為菌類的生長提供空間,實現了有機污染物的集中處理,實現了對廢水的COD、酚類、氨氮物質的處理。
總之,煤化工工業作為我國工業體系的重要組成部分,為我國的經濟發展提供了動力支撐,但是在煤化工產業生產過程中,往往會伴隨大量工業廢水的排放,對生態環境造成嚴重破壞,因此對煤化工廢水的處理工作逐漸提上了日程,當前對廢水的處理主要采用預處理技術和生化處理技術,取得了良好的處理效果,減少了對環境的污染,實現了煤化工產業的綠色發展。
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