煤化工廢水“零排放”技術及工程應用現狀分析

龐潔

摘要：隨著社會經濟不斷發展，我國煤化工產業發展迅速，無論是產業規模還是生產能力，均得到了長足的發展和提高，推動煤化工產業發展的同時，相應提高了對于煤化工生態環保控制的實際要求。煤化工產業普遍具有廢水排放量大、用水量大、污染物復雜、污染濃度高等特征，加強煤化工廢水排放管理，對于促進煤化工產業良性發展意義重大。筆者從煤化工廢水污染組成入手，就其“零排放”技術的實際應用，發表幾點看法，以供相關單位參考。

關鍵詞：煤化工；廢水“零排放”；工程應用；生化處理

與石油、天然氣等能源資源相比，我國煤炭資源儲量相對豐富，擴展煤化工產業，替代石油及天然氣產業，對于實現我國后石油時代的化學工業穩定發展，具有重要的現實意義。但煤化工生產運行而言，其污染性和環境破壞性特征較為突出，不僅用水量和排水量巨大，并且煤化工廢水污染組成復雜、污染物濃度高，如不能對其進行相應的處理，就會對周圍生態環境造成嚴重的破壞和污染。可持續發展背景下，加強煤化工廢水管理，實現廢水“零排放”目標，不僅是煤化工行業發展的實際需求，也是社會對于煤化工產業的客觀要求。

一、廢水“零排放”的現實意義分析

廢水“零排放”的現實意義主要分為以下幾點內容：一，水資源保護。我國水資源較為匱乏，科學用水、合理控制廢水排放，是我國書資源可持續發展和利用的重要保障。煤化工產業屬于重要耗水產業，相關數據顯示，大型煤化工項目每生產一噸產品，就會消耗十噸以上的水。故而加強煤化工廢水管理，具有重要的水資源保護意義；二，環境保護。煤化工廢水以煤煉焦廢水、煤氣凈化廢水以及產品回收廢水為主，廢水數量龐大且污染物組成較為復雜，既有有機污染物也存在毒污染物。同時，我國煤炭資源主要存儲與新疆、內蒙、寧夏等地區，缺少相應的環境容量接受廢水，故而廢水“零排放”具有重要的環境保護意義。

二、煤化工廢水的主要污染組成分析

煤化工廢水中的污染物主要來自以下幾個環節：一，煤氣化過程中，煤原料中含有的硫、氮及部分金屬，被轉化為氰化物、金屬化合物、以及氨等污染物；二，煤化工生產過程中，水蒸氣與一氧化碳接觸反應生成甲酸，同時甲酸與氨接觸反應產生甲酸氨。此類有毒污染物溶于洗氣水、洗滌水或蒸汽中，進入工藝排水管道造成污染。

此外，不同的煤化工生產工藝，所產生的煤化工廢水，其廢水污染組成存在較明顯的差異。目前，煤化工生產工藝主要分為氣流床、固定床以及流化床三種，其廢水共同點是均具有較高的氨含量。但固定床工藝產出廢水的酚含量、焦油含量均高于另兩種工藝產出的廢水；氣流床工藝產出的廢水具有較高的甲酸化合物含量；氣流床工藝則以有機污染物為主要污染。

三、煤化工廢水“零排放”技術概述

煤化工廢水是煤化工工藝廢水的總稱，針對不同的工藝生產環節，可以進步一步細分為生產廢水、清凈下水以及生活廢水等組成，針對不同的廢水組成，其對應的“零排放”技術，存在著較大的差異。

（一）煤氣化廢水預處理技術分析

就廢水“零排放”處理技術而言，不經過預處理，直接對煤氣化廢水進行生化處理是無法做到的，因此，在實際處理過程中，需對固定床產出廢水進行氨、酚回收處理，對于氣流床和流化床則需要進行相應的氨回收處理。

以固定床廢水預處理為例，目前主要使用汽提技術分離酸性氣體和氨，使用萃取技術進行酚的分離。根據設備差異，汽提技術又分為單塔和雙塔兩種，

（二）煤氣化廢水生化處理技術分析

1、固定床產出廢水的生化處理分析

從生化處理的角度分析，針對固定床產出的廢水，應遵照如下幾點原則進行處理：一，廢水中含有的有機物濃度較高，滿足m（BOD5）/m（CODCx）=0.33，即可使用生化處理工藝；二，如廢水中存在單元酚或多元酚等較難降解的有機物，則應在兼氧或厭氧的環境下進行處理，以提高處理效率和質量；三，廢水氨氮含量高，則需要使用具有較強反硝化及硝化能力的工藝技術。

2、氣流床和流化床產出廢水的生化處理分析

就氣流床和流化床產出的廢水而言，其CODCx相對較低，具有較好的可生化性，尤其在氣流床產出的廢水中表現明顯，但二者廢水的氨氮含量均偏高，故而需要選擇反硝化和硝化能力較高的工藝技術進行處理。氣流床和流化床產出廢水的生化處理流程如下圖所示。

圖一 氣流床和流化床產出廢水的生化處理工藝流程

（三）回用水處理工藝概述

通常情況下，煤化工廢水處理站對應的清凈下水和生化處理水的綜合水量在1000.0～2000.0m3/h區間內，其鹽含量相對較低，一般在1000.0～3000.0mg/L區間內。這部分混合水在經常相應的除鹽處理后，即可作為補充水在循環冷卻水系統進行再次利用。目前，煤化工領域常用的除鹽處理方法，包括膜分離法、離子交換法、以及蒸餾法等等。

結語：

綜上所述，可持續發展背景下，加強煤化工廢水處理，實現廢水“零排放目標”，是煤化工產業自身發展與社會經濟發展的共同要求。因此，煤化工企業領導需全面重視自身的廢水處理工作，從自身生產工藝種類入手，科學選擇廢水處理技術，以提高廢水處理效果，促進企業良性的可持續發展。

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