煤化工廢水處理技術應用分析

劉 樂

(同煤廣發化學工業有限公司，山西 大同 037000)

煤化工廢水處理技術應用分析

劉 樂

(同煤廣發化學工業有限公司，山西 大同 037000)

從我國煤化工廢水的分類和特點出發，分析煤化工廢水處理技術發展現狀，介紹了煤化工廢水的處理方法。

煤化工；廢水；處理技術；應用分析

1 煤化工廢水的分類和特點

根據廢水來源方式的不同，煤化工廢水主要分為煤制氣廢水、煤制焦廢水以及煤制油廢水。

1.1 煤制氣廢水

煤氣發生爐中發生的一系列煤氣洗滌過程造成了煤制氣廢水的產生。這類廢水中含有各類污染物，主要表現為酚類、長鏈烷烴類以及芳香族化合物。由于污染物雜亂的類別以及較高的濃度，因此這類廢水處理起來具有較大的難度。

1.2 煤制焦廢水

煤制焦廢水主要來自焦爐煤氣初冷和焦化生產過程中的生產用水以及蒸汽冷凝廢水[1]。這是一類降解難度較大且含有很多有毒成分的廢水，其中含有的氮成分，會導致處理過程中的氮類物質超標，進一步污染環境。因此，這類污水處理起來也具有一定的難度。

1.3 煤制油廢水

煤制油是以煤炭為原料通過一系列化學過程來生產油類物質的過程，在這一過程中產生的工業廢水屬于煤制油廢水[2]。煤制油廢水中含有油、COD(化學需氧量)、BOD、氨氮、氰化物、氟化物、硫化物、氯化物、硅等各種化合物，處理難度較大。

2 煤化工廢水處理技術現狀

1) 污染物質的濃度太高，一般的活性物質難以實現降解。同時，含氮物質不能有效地去除。

2) 厭氧好氧脫氮法能夠解決上述含氮物質的問題，但是化學需氧量仍然達不到排放標準。

3) 活性污泥污水處理技術。該工藝技術運行靈活，運行模式簡單，造價較低，并且對于污水有很好的緩沖稀釋作用，同時具有良好的脫氮脫磷的效果，適用于用水量緊張以及土地稀缺的小城市[3]。但是，該技術仍然存在弊端。例如，對于酚類有毒物質的抵抗能力不足，而且污泥容易流失。

4) 高級氧化技術廢水處理法是，利用羥基自由基與有機物發生氧化反應，直至把最終產物轉化為二氧化碳和水，從而達到降解的目的。但是，實現起來遇到的主要困難是，該工藝方法運行成本較高，大部分企業承擔不起高昂的費用，因而實用性不高。

5) 膜分離技術處理污水法利用了含有不同分子直徑大小的混合物在經過半透模時會經過選擇性分離的特點[4]。該工藝的優點是，可以進行選擇性分離，工藝簡單，操作方便，同時能耗較低，只需電能驅動。但是，膜分離技術的缺點是膜的使用壽命問題。該工藝幾乎不涉及化學反應，因此也減少了進一步污染的發生。

6) 生物膜法處理廢水技術屬于好氧生物處理技術，在實際中被用來處理廢水中的膠體狀以及溶解性有機物。生物膜處理污水能夠解決活性污泥處理技術其污泥容易流失的問題，但對于化學需氧量的去除效率低，因此并不適用于大規模的煤化工廢水處理過程。其工作原理圖如圖1所示。

圖1 生物膜法廢水處理技術

3 煤化工廢水處理方法

3.1 厭氧生物法

該工藝方法主要靠UASB反應器得以實現，該反應器包括進水配水系統、反應區、三相分離器以及處理水派出系統。首先，廢水自下而上通過UASB反應器，在該反應器的底部有一個高活性的污泥床，在此處污水中的大部分有機物都被分解為二氧化碳和甲烷。另外，在該反應器的上方設置有三相分離器，用來分離氣體、液體和固體顆粒。該反應器具有十分巨大的負荷能力，因此適用于高濃度有機廢水的處理。在該反應器中發生的厭氧生物法過程主要是水解酸化以及產乙酸和甲烷，然后在多種微生物的作用下分解成二氧化碳、水以及沼氣。如圖2所示為UASB反應器的結構分析圖。

3.2 高級氧化技術

高級氧化技術是利用水處理過程中產生的羥基自由基，氧化水中含有的難以降解的大分子有機物，使其轉化為低毒的小分子物質，或者直接轉化成水和二氧化碳。高級氧化技術包含很多個方面，例如，利用氧氣或者過氧化氫等進行化學氧化、電化學氧化、濕式空氣氧化、光催化氧化以及超臨界水氧化等等。高級氧化技術在一定程度上的確會產生可喜的廢水處理成效，但基于對經濟成本的考慮，該氧化方法對于能源消耗的要求較高，因此經濟成本也會相應提高。表1是常見的氧化劑及其標準電極電位。

3.3 BAF法

BAF法也叫做曝氣生物濾池，該工藝是利用新型的生物膜技術來達到處理廢水目的的一項研究，對于脫磷脫氮具有很好的效果[6]。該設備具有濾料層、過濾層、填料層等幾部分組成。工業廢水經過濾

表1 常見氧化劑的標準電極電位

圖2 UASB消化器結構示意圖

料層時，一部分污染物會被攔截，并在此被濾料層表面的微生物初步降解。產生的污泥會被保留在過濾層中。此種方法結合了物理反應和化學反應，更大程度地進行污水凈化。同時，整個工作系統環境較為穩定且能耗低、成本少。圖3為BAF法示意圖，表2是幾種濾料的物理性質比較。

表2 BAF法幾種濾料的物理性質比較

圖3 BAF法示意圖

3.4 CBR法

CBR處理廢水的方法與BAF方法相類似，也是利用生物膜與微生物活性物質相結合的原理。此種方法主要適用于高濃度以及難降解的污染物，并且能夠有效地去除含氮類的物質。值得肯定的是，此種方法對于后續處理的回收利用起到了行之有效的作用。因此，此種方法在實際生產中也得到了較為廣泛的應用。

4 結束語

目前，我國的煤化工產業已經有了長足的發展，豐富的煤炭資源也使得煤化工在我們的生活中發揮了巨大的作用。但是煤炭資源帶來經濟效益的同時，也不能忽視煤化工廢水的處理。環境保護應該引起我們的重視，廢水處理會提高水的利用效率，且對于城市水環境的良好循環和恢復有發展促進作用，同時會降低污水對于環境的破壞作用[6]。力爭用行之有效的方法使得污染物循環再利用。

[1] 徐春艷,韓洪軍,李琨.EBA生物組合技術在煤化工廢水處理工程中的應用[J].中國給水排水,2015,5(6):123.

[2] 徐春艷,韓洪軍,姚杰,等.煤化工廢水處理關鍵問題解析及技術發展趨勢[J].中國給水排水,2014,6(22):78-80.

[3] 曹宏斌.關于煤化工廢水處理的思考及技術應用[J].煤炭加工與綜合利用,2016,6(10):3-4.

[4] 張剛,步春梅,石穩.淺析煤化工廢水處理技術[J].城市建設理論研究:電子版,2015,4(8).45.

[5] 汪洋,張宇.探討煤化工廢水處理工藝技術的研究及應用進展[J].工程技術:引文版,2016,5(10):00233.

[6] 季春,汪昀,史林均,等.高級氧化技術在煤化工廢水處理中的應用與前景分析[J].科學中國人,2014,5(15):109.

Application analysis of coal chemical wastewater treatment technology

LIU Le

(Datong Guangfa Chemical Industry Co., Ltd., Datong Shanxi 037000, China)

With the rapid development of China's economy, various industries have made great progress, especially the development of coal chemical industry. However, the development is a double-edged sword. Although coal chemical industry improves the quality of people's life, and promotes economic development, it also brings pollution to their living environment. Wastewater generated in coal chemical industry has been one of the causes of environmental pollution. Effective wastewater treatment can eliminate?environmental?pollution. Therefore, wastewater treatment technology is necessary in coal chemical production process to eliminate pollution from the source. Mainly from the classification and characteristics of coal chemical industry in China, this paper analyzes the technical development of wastewater treatment in coal chemical industry in order to explore the effective treatment method of coal chemical wastewater.

coal chemical industry; wastewater; treatment technology; application analysis

2017-03-07

劉 樂，男，1986年出生，2008年畢業于鄭州輕工業學院生物技術專業，本科，助理工程師。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.04.52

X784

A

1004-7050(2017)04-0150-03

環境保護