周俊(南京誠志清潔能源股份有限公司,江蘇南京 210047)
煤化工廢水處理技術研究與進展
周俊(南京誠志清潔能源股份有限公司,江蘇南京 210047)
本文主要介紹了各種煤化工藝廢水產生的來源、廢水的分類及水質特點;按照煤化工藝廢水的基本處理流程,分別從物化預先處理、生物化和物處理、深度處理廢水三個流程方面闡述了目前我們國家和國外煤化工藝廢水處理工藝的大概流程介紹、優缺點及其應用范圍;對未來煤化工藝廢水處理技術的發展趨勢進行了進一步的預測,提出針對不同處理技術的特點將其有機組合、優化的觀點,可使各類廢水處理技術發揮優勢、優勢互補,實現廢水處理的效益最大化、循環利用高效化。對未來煤化工藝產業廢水處理工作提出一些建設性意見。
煤化工廢水;處理技術;綜述
目前我們國家是一個煤多、油少、氣少的現狀,根據各方面消耗資源的數據顯示近些年來我們國家對原油和天然氣的需求量處于供小于求的狀況,所以從國外進口天然氣和石油是必不可少的,就是因為我國每年原油和天然氣要大量的依賴進口對外進口,開發煤油技術成為目前最為緊迫的任務。因此,從能源消耗和開發戰略和安全性能來看,中國的現在能源構造必須以煤油業為主,要發展能源技術,尤其是從煤里提煉出燃油、用煤來制造燃氣等產業技能將是降低石油和天然氣對外進口的有效應對措施。
用煤油為原料生產燃料及化學燃料制品的煤化工的是我國生產燃料資源的主要技術,生產燃料和化學燃料制品的過程少不了對淡水資源的使用,煤化工業屬于高度用水的技術,煤資源豐富的地區往往也是缺乏水資源的地區。
煤化工工藝的不同,也會造成工業廢水的組分不同,主要有從煤中提煉天然氣而遺留的廢水、從煤中提煉石油而遺留的廢水、從煤中提煉焦而遺留的廢水和從煤中提煉甲醇、烯烴廢水等分類。
1.1 煤提煉天然氣廢水
煤提煉天然氣化廢水主要來源于煤氣發生爐的煤氣鍋爐內的沖洗、冷卻以及去雜質等過程,主要是含有雜環化合物和苯環結構的碳氫化合物的處理廢用水。其中所含污染物質相當多,主要有氨類、氮類、酚類、石油因子類、氰化物因子、硫化物因子等,這些因子多數有毒,處理這些也有相當的難度:這些廢水成分由好多物質組成,導致廢水污染物濃度高且難處理,處理這些污染物對技術要求高;廢棄水中酚因子、氰類因子等有毒性物質阻止微生物活躍性;廢棄水可再生性差,不易被微生物溶解等多個方面。
1.2 煤提煉制油廢水
用固體煤提煉汽油、柴油、液化氣等工業燃料以及化學品的過程是煤制油工藝。煤提煉制油過程中排放的廢水如COD的濃度、色彩度、乳煉度都相當高,不好溶解。煤提煉制油高污染物質廢水主要的特點是含硫因子、含酚因子,含油量因子及懸浮顆粒污染物較低,COD污染物較高,超出多數的微生物處理的范圍,鹽堿含量稀少。這類廢棄水排放多、污染高,難度處理系數大。
1.3 煤提煉制焦廢水
把煤煙隔離空氣用火爐加熱制成焦炭的過程就是煤提煉制焦。我們國家在提煉煤焦的過程中排放的COD因子、氨氮因子量相當可觀。提煉焦而產生化學廢水污染無不好處理,污染的范圍廣。據調查顯示,提煉焦化產生的廢棄水物中存含有15大類558小種有機微生物,主要是包括酚因子類及氨因子氮因子,都是含量小但毒性高的有機污染源和無機污染源,這種典型工業有機廢水具有分布廣、組成因素多、有毒物質難溶解的特點。
廢棄水的處理和排放不當會對煤化工產業未來的發展有著很大的制約關系,所以廢棄水處理工藝如何做到用錢少,還要有效果,并且能有一定的穩定性是煤化工技術行業的未來發展預測和目的。現在,我們國家包括國外對煤化工產生的廢棄水的處理大多數都會按照“預先物化處理→有機物處理→深層次處理”的基本流程進行,這種工藝是由多種流程組合而成,相比較下之前簡單的處理污水工藝技術可以做到相互幫助,這樣的工藝處理污水的結果更為徹底。
煤化工業廢水中難以溶解有機物生物含量超標、成分組成復雜,目前國內的單一處理工藝比較成熟,但出水量供小于求,而且多個工藝的一起處理則可以互幫互助,在煤化工業廢水處理過程中達到了較好的出水效果,因此,加大開發研究高效的復合處理廢水新工藝將是煤化工廢水處理的研究的大方向。高級氧化廢水處理法具有用時時間短、過程人為可控、出水效率高、氧化溶解能徹底解決等優點,一直是研究的重點內容,但目前該技術用錢費、能耗消耗大的問題制約了其大規模的開發應用,開發具有實際應用可行性的高級氧化處理技術將是廢水處理研究的目標之一。生物膜處理技術具有變化性小、沒有化學反應、性價比高、適應性強、低能耗等優點,在煤化工廢水未來處理中有著廣泛的應用前景,未來新型功能膜材料廢水處理的開發、制備技術優化處理、分離效果處理和水通量效率提高、壽命延長等將是未來膜研究工作的主要內容方向。濃鹽水處理是世界性的難題,對于相關新技術的開發研究近年來也倍受各國學者關注重視。
最近幾年來,我國煤化工藝處理產業發展越來越快,產業示范不斷升級更新,但隨之而來是煤化工對生態環境造成的污染和損害,尤其是淡水資源造成的污染問題也日益嚴重。我們國家對煤化工廢水處理、回用的要求也越來越嚴格,煤化工廢水達標排放的問題需要重視起來。經過許多國內外學者多年研究成果顯示,通過預先廢水處理、生物化和廢水處理和深度廢水處理等多種工藝的合成,煤化工處理廢水完全可以實現達標排放或回收利用率。煤化工廢水的達標排放,不僅可以實現煤化工廢液零排放零污染,溶解水資源污染的難題,也是我國煤化工產業健康的一大步。
[1]陳艷艷,王軍勝,盛飛,徐奎江.煤化工廢水處理技術試驗研究[J].環境工程,2014,02:68-71.