煤化工廢水處理存在的問題及對策

李子靖

摘 要：隨著煤化工產業的迅速發展，煤化工企業也正面臨著日益嚴峻的廢水處理問題。文章對煤化工廢水污染物的特征進行了介紹，另外對存在于目前處理煤化工廢水中的問題進行了論述，并對處理當下煤化工廢水的相應對策進行了探討，旨在為當今煤化工企業的發展提供一些參考。

關鍵詞：煤化工；廢水處理；對策

中圖分類號： X78 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）13-162-2

0 引言

當下我國最重要的化石能源就是煤炭，大規模的煤氣化占據了目前新型煤化工業的主導地位，其主要是對可取代石油化工的產品以及清潔的能源等進行生產。許多企業對成品油、二甲醚、天然氣甲醇及乙烯等化工產品的生產，通常是借助生物化工與催化分離、合成等最先進的技術來完成的。然而，我國煤炭資源與水資源的分布是成反比的，我國已探知的煤炭總資源的67%左右主要分布在寧夏自治區、山西省、內蒙古自治區與陜西省等地，但這些地方卻只有不到4%的全國總水資源占有量。當下許多地方正如火如荼地開展著煤化工企業建設，但卻由于缺乏足夠的水資源，導致發展我國煤化工企業受到嚴重的制約。因此，對處理煤化工廢水的對策進行探究具有重要的現實意義。

1 煤化工廢水的特征

煤化工企業在進行生產過程中會有許多的芳香烴、氨氮、氰、酚類及類烷烴類等有毒物質產生。煤化工廢水的處理問題不僅極大地制約著我國發展煤化工企業，其也嚴重地影響著國內外煤化工企業的發展。按照含鹽量的多少，可將通常典型的煤化工產業產生的廢水分為如下兩類：第一種是含鹽廢水，其大部分來自于煤化工的生產過程，譬如，循環水系統的廢水、洗滌煤氣的廢水、除鹽水系統的廢水以及生產回用系統的排水等，含有較高的鹽量是其最大的特征；第二種就是有機廢水，其大部分來自于生活排放的污水與煤氣化的工藝中，其含有較多的COD，而含鹽量卻不多。煤化工的有機廢水中的有害成分會因煤氣化工藝的不同而各不相同。根據相關研究表明，產自高溫氣化工藝的廢水，其有害成分相對比較簡單，COD的含量也不多，通常大概只有0.5g/L。而產自中溫氣化工藝的廢水，其有害成分相對就沒那么簡單了，其含有較多難降解的焦油與酚等有害物質，而采用一般的生化工藝對其進行處理達不到很好的效果，即使經過預處理，其廢水中COD的含量仍大于1g/L。

2 存在于處理煤化工廢水中的問題

2.1 對煤化工廢水進行處理方面的工藝問題

由于過多的油類物質會使后期的生化處理效果受到嚴重的影響，而隔油法可以使這一難題得以較好地解決，因此，經常需要采用隔油法來預處理煤化工企業的廢水，然而隔油法的處理效果卻十分有限，而且在對其進行回收利用中存在很大的難度。在對預處理完成后的廢水進行后期處理過程中，通常是采用缺氧-好氧的方式來進行，因為通常會有許多雜環類與環類等物質存在于煤化工企業的廢水中，在采用好氧的生物法對其進行處理之后，雖然會在一定程度上降低煤化工企業廢水中出水的COD與氨氮的濃度，然而由于難降解有機物對其的影響，致使只有出水的COD及色度等參數不能與化工廢水的排放標準相符合，出水的水質波動很大。處理傳統的深度廢水的辦法還不完善，對其的處理效果還不明顯[1]。

2.2 經濟方面的問題

一般來說，煤化工企業都需要投入大量的資金，在處理煤化工廢水方面，不僅需要對技術方面的問題進行處理，而且還需要巨大的資金投入。據相關的估算，針對采用魯奇工藝且投資資金大于100億元的煤化工企業，其在處理廢水方面的投入資金預計在8億元左右，這大概是企業環保投入資金總額的2/3；而針對采用水煤漿工藝的煤化工企業，其在處理廢水方面的投入資金大概是企業環保投資總額的50%。處理有機廢水的投資成本通常遠遠低于處理含鹽廢水的投資成本。

3 處理當下煤化工廢水的相應對策

3.1 處理含鹽廢水的對策

含鹽廢水包括循環排污水、經脫COD與氨氮的有機廢水以及化學水站排放的污水等，其含有較多的溶解性鹽類，而COD與氨氮的含量卻很少，其TDS值通常在0.5～5g/L范圍內，同時會有一定的固體雜質存在于其中。經過混凝沉降之后的含鹽廢水就可以正常排放，然而如果想將它用作化工生產的回用水，就必須去除其鹽成分。

離子交換法、膜分離法及蒸餾法等工藝都是處理含鹽廢水的辦法。反滲透與超濾是膜分離的主要工藝，我國大部分的煤化工企業都是對這兩者結合的雙膜工藝進行采用。廢水在進入雙膜前，不僅需要將懸浮固體過濾除去或沉淀絮凝，而且還要對廢水中COD的含量進行嚴格把控，避免污染或破壞RO膜與超濾膜。膜分離技術其本質就是分子級過濾，其雖然能夠對合格的回用水予以獲取，但其也會產生更高濃度的鹽水。在現實的應用過程中，經過雙膜之后大概有65%的廢水可被直接回用，而另外35%的鹽水由于其TDS值是進水的多倍，因此，必須進行更深入的除鹽處理。結合采用水軟化技術與高效膜濃縮工藝，能夠使濃鹽水的回收率實現極大地提升，最多可回收95%的濃鹽水[2]。

蒸餾法是目前對高濃鹽水進行處理的主要方法，機械蒸發與自然蒸發都屬于蒸餾法的范疇，此種傳統的辦法對于高濃度鹽水的處理具有明顯的效果。機械蒸發主要是借助外部能量，在蒸發裝置內加快蒸發高濃鹽水，如多效蒸發工藝、蒸汽壓縮蒸發工藝及多效閃蒸工藝等都是當前我國最主要的機械蒸發工藝，其適用于已有的工程應用。機械蒸發雖然在某些程度上使處理高濃鹽水的速率實現了提升，其也不需要占用太大的面積，然而它卻需要耗費大量的能量，需要較高的運行費用。通過蒸餾處理之后，90%的高濃鹽水可被回用，另外少量的超濃鹽水的處理可通過深埋或自然蒸發結晶來完成。在對蒸發塘進行建造之后，將廢水引入蒸發塘，借助太陽能漸漸蒸發高濃鹽水，待其結晶后再將其進行填埋，這就是自然蒸發。自然蒸發只需簡單的操作工藝，而且也不需要太高的運行費用，但是它需要占用很大的面積，蒸發效率也不高，只適用于具有充足陽光與廉價土地的區域。

3.2 處理有機廢水的對策

有機廢水含有較高的氨氮類物質與COD，其主要來源于煤氣化工段的生產裝置污水、部分外排污水、生活污水以及地面沖洗水等，使其中的氨氮類物質與COD的濃度實現減小，使其與含鹽廢水處理段的進水標準或排放標準相符合，這是處理有機廢水的目的。

有機廢水來自很多方面，其水質與水量等指標極不穩定，極有可能會嚴重影響下游的設施，甚至導致整個系統癱瘓，因此，通常情況下在物化預處理有機廢水之前，應當先將其導入調節池。氣浮、沉淀、隔油及過濾等都屬于物化預處理的工藝，可通過對經濟成本與實際水質的考慮來采取其中某個或多個工藝組合。物化法只需簡單的操作工藝，其是在生化處理煤化工廢水之前不可缺少的操作。

處理有機廢水的核心環節就是生化處理，結合現場場地的狀況與廢水污染物的組成特征，可采用MBR、SBR、A/O、A2O及氧化溝等生化處理技術的結合，但是操作工藝應當具備反硝化與硝化能力，有需要時還可通過增加碳源來提升氨氮類物質的去除率[3]。

3.3 強化探究廢水的深度處理工藝

在傳統處理辦法波動比較大的狀況下，加強探究煤化工廢水的深度處理就顯得十分有必要了，特別是在煤化工步入新型的生產工藝后，其顯得尤為重要。目前最新的深度處理工藝主要有以下兩方面。

①高級氧化工藝。因為有很多難以降解的有機物質存在于煤化工廢水中，所以，其會極大地影響后期的生化處理。高級氧化法的采用能夠在煤化工廢水中形成某些自由基，從而降解那些難以降解的有機物質。②吸附法工藝。因為水中的膠質與溶質會被固體的表面所吸附，因此，當煤化工廢水在通過大于自身表面積的固體顆粒表面時，吸附劑就會吸附廢水里的有害物質，從而去除廢水中的污染物。譬如活性炭吸附法。

4 結語

雖然在廢水的每個處理環節都有科學、先進的工藝，然而單憑一種工藝卻難以實現最好的處理效果。譬如，單憑生物氧化工藝，會有難以降解的污染物存在于出水中，另外還會有較高含量的COD，這根本無法達到排放要求，盡管吸附法能夠使COD得以有效地去除，但卻容易導致二次污染與吸附劑再生等問題的出現。所以，在處理具體的廢水過程中，我們應當靈活應用各種工藝，這是將來處理煤化工廢水的一個新的發展趨勢。

參 考 文 獻

[1] 孟得娟.煤化工廢水處理的方法分析[J].煤炭技術，2012.

[2] 谷力彬，劉永健，李遵龍.論煤化工廢水處理的常用工藝與運行[J].化工進展，2012（S1）.

[3] 程浩宇.煤化工污染及治理措施探討[J].科技風，2012.