煤化工企業廢水處理技術研究

李代林

（六盤水市煤炭產業研究中心 貴州省六盤水市 553000）

煤化工企業廢水處理技術研究

李代林

（六盤水市煤炭產業研究中心 貴州省六盤水市 553000）

煤化工是以煤炭為原料，然后經過一定的化學加工實現煤轉換并綜合利用的工業，煤化工企業所產生的廢水水質較復雜，難降解有機物濃度較高，毒性也相對較大，大大加劇了水污染問題，使其成為制約煤化工企業發展的主要因素之一。此背景下，本文首先分析了煤化工廢水來源及特點，其次對煤化工企業廢水處理技術進行了一定的闡述，最后探討了煤化工廢水處理技術的應用，以供參考。

煤化工；企業廢水；處理技術

1 引言

相比于較稀缺的石油與天然氣資源，我國煤炭資源十分豐富，這使得煤化工行業在我國工業發展中占據著非常重要的位置。煤化工廢水處理問題，一直是制約煤化工產業持續發展的主要因素之一，針對此情況，必須做好煤化工企業的廢水“零排放”工作，以促進煤化工企業的持續發展。

2 煤化工廢水來源及特點分析

煤化工廢水是在煤化工生產過程中所產生的廢水，主要包括焦化廢水、氣化廢水以及液化廢水。其中，焦化廢水主要是在煤焦化過程中所產生的廢水，具有較強的污染性，特別是廢水中含有的成本較復雜，僅僅采用物理工藝無法使其降解，一旦污染到周圍的環境，極容易引發致癌、致畸。氣化廢水主要是在獲取天然氣的過程中所產生的廢液，主要由洗滌污水、蒸餾廢水以及冷凝廢液等構成，相比于工業廢水，氣化廢水的污染程度相對較低，但其所包含的污染物很難降解，屬于高污染有機廢水。液化廢水即為在煤液化過程中產生的廢水，該廢水所含有的鹽類成分較高，難以生化處理。由此可知，煤化工廢水具有污染程度大、耗水巨大以及不易處理的特點，一般在煤化工集中的地區多屬于少水地質，因此，如果不對大量煤化工產生的廢水進行相應的處理與回收，極容易造成大力水資源的浪費，不利于生態可持續產業的構建。

3 煤化工企業廢水處理技術

3.1 廢水預處理技術

天然氣是煤化工企業生產加工過程中的重要產物，在煤化工企業產品制作過程中，往往會產生大量廢水，污水中含量較高的物質為酚類和氨類，這在一定程度上造成了資源的浪費，增加了污水處理的難度。在進行此類物質的處理時，需要增強廢水的預處理工作。在此過程中，先要對該物質進行一定的剔除，并簡單的進行過濾。在廢水預處理工作中，較為常用的工藝為溶劑萃取脫除技術，其主要是使用特殊的化學溶劑來進行酚類物質的溶解，然后通過利用相應的差異性實現針對性的處理，操作較簡單便利，效果也相對良好，能夠成功降低酚類污染物含量。同時，還需要煤化工企業廢水進行脫酸處理，由于原料中含有大量的氯、氮、硫元素等，在生產加工中，容易產生酸類物質，對其進行脫酸處理，可降低天然氣中酸性氣體的溶解度。煤化工企業產品生產過程中所產生的酸性氣體可采用一定的措施向上排放，從而使氣體在上方布置的特殊裝置中進行排除，但需要對此過程中所采用的裝置的溫度進行嚴格的控制，即為溫度的合理調控，以確保該氣體得到有效的過濾。

3.2 深度處理技術

煤化工廢水中污染物的濃度往往極高，成分也相對復雜，且其降解難度也極高。在完成了煤化工企業生產廢水的預處理工作之后，廢水中存在的COD、氨氮等污染物的濃度得到了一定程度的降解，但難以降解的有機物在生化處理過程中幾乎無法被降解，這就需要對其進行深度處理，從而滿足出水的排放標準。目前，在煤化工廢水處理中應用最多的深度處理技術為高級氧化技術，主要包括臭氧氧化技術、非均相催化臭氧氧化技術、超臨界水氧化技術、光催化氧化技術等。

3.2.1 臭氧氧化技術

臭氧屬于一種強化劑，其氧化過程主要涉及兩種途徑，一種為直接通過分子臭氧氧化，另一種則為間接通過臭氧分解并生成羥基自由基進行氧化。臭氧氧化技術可以降低煤化工廢水中的COD，并且還能夠降低水中的色度和濁度，在此處理過程中，不會產生二次污染。由相關研究分析可知，在內循環的反應器中，利用臭氧對煤化工廢水進行深度處理，COD的去除率可達40～50%，對酚類和雜環類有機物的處理效果最佳。近年來，通過深入研究臭氧氧化技術發現，臭氧在單獨使用過程中，有機物和臭氧反應后通常會生成醛和羧酸，上述兩種物質不能再與臭氧繼續反應，限制了臭氧的礦化作用，降低了臭氧的處理效果。通過采取其他的措施提升臭氧的氧化作用，或是將UV與臭氧聯合使用進行廢水處理，臭氧的氧化能力比單獨使用提高了10倍以上，極大地改善了臭氧的氧化能力。

3.2.2 非均相催化臭氧氧化技術

所謂非均相催化臭氧氧化技術，其主要是一種臭氧氧化基礎上發展的新型高級氧化技術，是臭氧在特定的催化劑作用下產生高效的羥基自由基，然后對有機物進行氧化分解的一種技術，主要使用的催化劑包括金屬氧化物、金屬改性的沸石、活性炭等。金屬氧化物是當前研究最熱的一種物質，例如Al2O3、TiO2等。此外，pH值和溫度也是影響其氧化效果的因素，其中，pH值主要影響OH的產生，pH值升高有助于提高OH的產生，從而提高氧化能力。此外，在催化氧化過程中，催化劑不僅能夠發揮催化的作用，還具有吸附作用，pH值的變化將影響金屬氧化表面的電荷的轉移，從而影響對有機物的吸附能力。

3.2.3 超臨界水氧化技術

水在超臨界狀態下會具備非極性有機溶劑的性質，超臨界水氧化技術是一種利用水的此種性質進行氧化分解的技術，該技術具有反應效率高、處理徹底的特征。同時，超臨界水氧化技術的反應器結構相對簡單，但由于超臨界狀態的水具有嚴重的腐蝕性，無機鹽在反應過程中往往會有結晶析出，從而引發設備與管道堵塞等問題，提升了超臨界廢水的處理成本，影響了工業化應用的進程。

3.2.4 光催化氧化技術

光催化氧化技術是一種利用半導體材料，在紫外線照射下對吸附在材料表面的氧化劑進行激發，然后利用所產生的具備強化性能的羥基自由基對有機物進行氧化分解的處理技術。就當前情況來看，TiO2是應用最多的一種光催化劑，通過利用光催化技術處理模擬的苯酚廢水結果可以發現，TiO2的投加量為2g/L、pH值為3，光照2.5h的條件下，苯酚的去除效果最佳，可達到96%。TiO2光催化技術對難降解有機物的處理效果十分顯著，但目前還未能廣泛應用于煤化工廢水的處理，原因在于該催化劑無法充分利用太陽能，反應器設計難以符合實際的應用。

4 煤化工廢水處理技術的應用

4.1 案例說明

某公司主要生產經營活動為煤化工生產，其主要是利用正常的煤化工生產工藝進行工業產品的生產，但在煤化工生產過程中，必定會產生煤化工廢水，針對此，該公司對煤化工廢水進行了詳細的檢測，確定其中包含有機物、有毒物質、金屬物質等，大大增加了煤化工污水處理難度，決定采用先進的煤化工廢水處理技術整治。在具體整治過程中，以廢水的“零排放”為主要目標，遵循廢水處理原則，采用了預處理、生化處理、回用水處理、濃鹽水處理等工藝進行處理，具體如圖1所示。

4.2 煤化工廢水處理技術的應用

4.2.1 廢水預處理

該公司BDO污水預處理裝置設計規模為60t/h，BDO污水、生產污水與生活污水采取隔離處理的措施，隔離廢水中含有的油性物質，沉淀污水，等到污水徹底沉淀之后，再利用溶氣氣?。―AF）或是擴散氣?。∕AF）對廢水進行再次處理，當污水預處理達標之后，將其送入生產廢水調節池，以實現廢水預處理目的。

4.2.2 生化處理

圖1 煤基多聯產項目廢水處理工藝流程圖

在該公司廢水生化處理中，主要應用A/O生化處理技術對BDO污水、生產污水與生活污水進行深入處理，以此來將廢水中的有機物分解。

4.2.3 回用水處理

通過生化處理之后的煤化工廢水中含有的COD、氨氮等物質的濃度大幅降低，但廢水中依舊存在一些難以分解的有機物，這就需要對廢水進行回用水處理，主要是將廢水回用裝置調至為2600t/h標準，然后對廢水進行混凝沉淀、多介質過濾、膜分離（微濾、超濾、納濾、反滲透）、化學氧化等處理，以此來對廢水中難以降解的有機物進行徹底的深度處理。

4.2.4 濃鹽水處理

通過回用水處理之后得到的水，還需要對其進行濃鹽水處理，以使得處理之后的水能夠再次被利用。在濃鹽水實際處理工作中，需采用雙模處理之后的反滲透濃水，其鹽質量濃度為3000～25000mg/L，有利于提升濃鹽水處理效果。在提高廢水中的鹽含量之后，還需要對廢水進行蒸發處理，一般采用機械蒸汽壓縮再循環技術，可有效排出鹽鹵水，等到其凝固結晶成固體之后，將其運送至堆填區進行埋放處理，這意味著完成了煤化工處理工作，公司廢水“零排放”目的即可達到。

5 結語

綜上所述，在煤化工企業發展過程中，煤化工廢水污染問題也越來越嚴重，加劇了環境問題，所以，如果不嚴格處理煤化工企業生產過程中產生的廢水，必將導致嚴重的環境污染。針對此，在煤化工企業生產過程中，應合理應用煤化工廢水處理技術對廢水進行相應的處理，使得廢水排放達到排放標準，從而在創造更多的經濟效益的基礎上，保護環境。

[1]王 姣.煤化工企業高含鹽廢水處理問題研究[J].煤炭技術，2013（11）：229～230.

[2]周梁源.煤化工工業廢水處理新技術研究[J].科技致富向導，2014（35）：216.

[3]陳艷艷，王軍勝，盛飛，等.煤化工廢水處理技術試驗研究[J].環境工程，2014（32）：68～71.

X703

A

1004-7344（2016）25-0323-02

2016-8-15

李代林（1988-），男，漢族，遵義湄潭人，工程師，研究生，主要從事能源行業管理工作。