煤化工中焦化廢水的污染、控制原理與技術(shù)應(yīng)用

張安鵬

（達(dá)州市投資促進(jìn)局四川達(dá)州635000）

煤化工中焦化廢水的污染、控制原理與技術(shù)應(yīng)用

張安鵬

（達(dá)州市投資促進(jìn)局四川達(dá)州635000）

本文通過對(duì)煤化工在生產(chǎn)過程中的水污染具體情況控制與共性的綜合分析，發(fā)現(xiàn)了水處理的工藝有著非常重要的意義。而我國(guó)目前在煤化工的廢水處理工藝技術(shù)上，存在著很多的問題，本文依據(jù)煤化工過程中焦化廢水的處理所暴露出的缺陷，提出了在未來(lái)急需加強(qiáng)的一些關(guān)鍵性問題。

煤化工；焦化廢水；控制原理；技術(shù)應(yīng)用

工業(yè)廢水的處理過程中污水的成分比較復(fù)雜，而且毒性相對(duì)較大，而且，焦化廢水的處理，在這個(gè)處理的過程中有著代表性的作用。按照廢水的污染控制性原理來(lái)分析，主要針對(duì)以下四個(gè)方面來(lái)著手研究，即煤制油、煤制焦、煤制氣以及煤制甲醇。

1 煤化工的水污染

我國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)量占世界的36%，占據(jù)我國(guó)能源總數(shù)量的70%以上，我國(guó)的煤化工產(chǎn)業(yè)占據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量的約16%左右。在國(guó)內(nèi)，煤化工始終是燃料化工業(yè)的主導(dǎo)，其主要包括煤制油、煤制焦、煤制氣以及煤制甲醇和煤制烯烴等其他新興燃料的方向。

然而燃料化工行業(yè)所造成的水污染也是相當(dāng)?shù)膰?yán)重，所以，很多發(fā)達(dá)國(guó)家迫于環(huán)境問題的壓力，轉(zhuǎn)而將產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到了發(fā)展中的國(guó)家。我國(guó)煤炭的儲(chǔ)藏量大，煤化工所造成的問題也是最嚴(yán)重的，尤其是廢水的污染問題。首先就是廢水排放量的問題，2009年，我國(guó)排放廢水超過了8億t，其次是廢水的成分復(fù)雜，在目前廢水中檢測(cè)到的污染物達(dá)上萬(wàn)種。并且目前呈現(xiàn)逐年上升的一個(gè)趨勢(shì)，而煤化工所排放的廢水成分十分復(fù)雜，焦化廢水的污染程度也很嚴(yán)重，存在著毒性污染和符合污染等污染問題。

2 焦化廢水的特征與處理變化

2.1 煤化工中焦化廢水的特征

煤化工中焦化廢水里所包含的化學(xué)物質(zhì)多達(dá)數(shù)十種，并且成分非常的復(fù)雜，濃度非常高，影響的范圍也很大。在焦化的廢水中，所包含的氨氮含量非常高，這些都具有一定的毒性，對(duì)生態(tài)環(huán)境足以造成惡劣的影響，并且，從微生物學(xué)的角度來(lái)看，焦化廢水中的污染元素會(huì)抑制多種微生物的生長(zhǎng)甚至是生存。

2.2 煤化工中焦化廢水的污染物組成

煤化工的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的焦化廢水含有硫、氰、氮等多種化學(xué)元素，這些元素經(jīng)過干餾的轉(zhuǎn)化后，會(huì)形成各種有機(jī)物和無(wú)機(jī)化合物，在經(jīng)過煤蒸汽的冷凝之后形成了有毒的污染物，典型的化學(xué)污染物包括，鹵代烴、環(huán)芳烴等。并且，在焦化廢水里，重金屬的污染物含量也非常高，鎘、汞、鉛等有機(jī)的污染物比較多。

3 焦化廢水的污染控制及原理分析

3.1 焦化水的水質(zhì)調(diào)控

煤化工中的焦化廢水是生產(chǎn)過程中污染指數(shù)較高、影響的范圍較大、成分相對(duì)復(fù)雜、難以被降解的廢水。目前階段，對(duì)于焦化廢水所進(jìn)行的污染控制機(jī)制，主要是應(yīng)用CC/MS分析的原理，主要針對(duì)焦化廢水中的有機(jī)元素進(jìn)行詳細(xì)分析，針對(duì)幾百種有機(jī)物進(jìn)行篩選分析之后，進(jìn)行一系列無(wú)極污染物的處理。

3.2 焦化廢水的降解和處理

煤化工中焦化廢水中所含的酚類雜質(zhì)比較多，通過對(duì)這些酚類雜質(zhì)的監(jiān)測(cè)和處理，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臐舛绒D(zhuǎn)移，并將酚類物質(zhì)成功的除去，控制在0.1mg·L-1酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)移能有效降低污染物的濃度，并進(jìn)行合理的降解處理。并且，針對(duì)焦化廢水的深度處理，起主要是針殘余的污染物進(jìn)一步進(jìn)行消除的過程，目前主要采取的方法是對(duì)COD構(gòu)成一定的研究，通過O3/LV催化流床反應(yīng)器，把廢水中的污染物各項(xiàng)指數(shù)降低，在降低污染物濃度的同時(shí)也針對(duì)焦化廢水進(jìn)行了消毒的處理，實(shí)現(xiàn)了廢水的回用。

4 焦化廢水的污染控制及技術(shù)應(yīng)用

4.1 厭氧生物的處理技術(shù)

該技術(shù)的應(yīng)用能耗比較低，而且對(duì)焦化廢水里濃度較高的污染物的處理有著很大的優(yōu)勢(shì)。厭氧是針對(duì)發(fā)酵性的細(xì)菌、產(chǎn)停產(chǎn)乙細(xì)菌。在厭氧的同時(shí)，能夠?qū)Χ喾N比較難以降解的物質(zhì)進(jìn)行深度降解。包含多氯聯(lián)苯等，高氯帶及同系里的脫氯變化都需要在一個(gè)厭氧的條件下來(lái)完成。厭氧的生物在處理時(shí)，需要建立在一個(gè)負(fù)荷較高并且剩余污泥相對(duì)較少的條件下。厭氧發(fā)硬的條件相對(duì)來(lái)說更為嚴(yán)格，因此，啟動(dòng)的過程相對(duì)會(huì)更加的緩慢。

而采用水解來(lái)進(jìn)行生物的降解，主要是通過利用非嚴(yán)格的厭氧完成對(duì)有機(jī)物質(zhì)的分級(jí)降解，這其中堿性的水解菌在水中并不具有溶解性的特征，能夠?qū)⒎肿虞^大的物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的降解。

4.2 焦化水處理中的生物強(qiáng)化技術(shù)

煤化工中焦化水的污染控制中，關(guān)于生物強(qiáng)化的技術(shù)，主要從內(nèi)容上包括以下三個(gè)方面：關(guān)鍵菌群的結(jié)構(gòu)和功能，主要是把微生物作為一個(gè)核心的研究，其針對(duì)廢水所進(jìn)行的處理技術(shù)是基于生物學(xué)的角度去分析的，通過運(yùn)用RNA的基因克隆的文庫(kù)可以成功的解釋微生物群的結(jié)構(gòu)特征。

功能微生物的培養(yǎng)：一般對(duì)微生物的降解常常運(yùn)用好氯生物來(lái)處理，并且，基因工程菌的構(gòu)成需要結(jié)合一個(gè)生存適應(yīng)環(huán)境來(lái)與基因轉(zhuǎn)入繁殖能力方面的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析。

5 未來(lái)的研究方向

對(duì)于焦化廢水作為代表性的煤化工廢水，通過利用水質(zhì)分析以及分類來(lái)闡明污染物的形成機(jī)制，構(gòu)建一個(gè)基于生物選擇性的降解和化學(xué)毀毒互相結(jié)合的控制原理。可以從以下四個(gè)方面加強(qiáng)研究：

（1）建立能夠反映全時(shí)段具體污染狀況的檢測(cè)技術(shù)，闡述不同工業(yè)過程中，不同生產(chǎn)規(guī)模和不同地域的焦化廢水的水質(zhì)特征。

（2）篩選培養(yǎng)功能性微生物，構(gòu)建一個(gè)高效的基因工程菌，用來(lái)闡明降解污染物關(guān)鍵的微生物菌群結(jié)構(gòu)。明確電化學(xué)的協(xié)同作用機(jī)理，從電子轉(zhuǎn)移的水平上來(lái)量化分析污染物質(zhì)的選擇性降解，實(shí)現(xiàn)污染物在不同的過程中強(qiáng)化降解。

（3）基于生物的選擇性降解，對(duì)不同階段的污染物分子結(jié)構(gòu)辨析，闡明新形吸附、氧化和還原協(xié)同處理的相關(guān)原理，實(shí)現(xiàn)污染物的全過程監(jiān)控。

（4）基于強(qiáng)化生物的過程和優(yōu)化化學(xué)的過程，解析污染物形成和轉(zhuǎn)化與控制的邏輯關(guān)系，評(píng)價(jià)在排放水中的環(huán)境安全系數(shù)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜合以上，本文主要針對(duì)煤化工中焦化廢水進(jìn)行了分析，并在這個(gè)基礎(chǔ)上掌握了一定水質(zhì)分析和相關(guān)分析機(jī)制的內(nèi)容。這對(duì)于構(gòu)建生物的選擇性降解和相關(guān)控制降解的原理研究都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。并且，本文對(duì)于上述文中內(nèi)容所提到的幾個(gè)方面的改進(jìn)措施，其一方面，急需形成能綜合反映污染物狀況的一個(gè)檢測(cè)技術(shù)，另一個(gè)方面，需要一個(gè)能夠解釋清楚，對(duì)于不同工業(yè)生產(chǎn)過程中和不同環(huán)境條件下的焦化廢水的水質(zhì)特征情況，最后，需要對(duì)強(qiáng)化的生物和相關(guān)的過程進(jìn)行全面的解析，以探究污染物的形成、轉(zhuǎn)化和控制的過程中所產(chǎn)生的化學(xué)邏輯關(guān)系和內(nèi)容，綜合來(lái)評(píng)估焦化廢水的安全性。

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2016-9-7