煤化工污水特性和處理技術(shù)研究

朱正純

摘 要：煤化工污水本身具有處理困難、水質(zhì)復(fù)雜的特點(diǎn)，需要采用針對(duì)性的處理技術(shù)。本文首先對(duì)煤化工污水特性作出簡(jiǎn)要概述，然后對(duì)煤化工污水處理技術(shù)當(dāng)前使用情況予以介紹，最后針對(duì)煤化工污水類型，對(duì)各類煤化工污水的處理技術(shù)進(jìn)行分析，希望可以對(duì)業(yè)內(nèi)起到一定參考作用。

關(guān)鍵詞：煤化工；污水特性；處理技術(shù)

前言：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)也得到迅猛發(fā)展。但是，在煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，也產(chǎn)生了一系列環(huán)保問(wèn)題，此類環(huán)保問(wèn)題已經(jīng)對(duì)其未來(lái)發(fā)展產(chǎn)生了制約。煤化工污水是環(huán)保問(wèn)題中的重要內(nèi)容，其具有耗水量大、污染物濃度高等特點(diǎn)，在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)需要采用多種處理技術(shù)。

一、煤化工污水特性

煤化工產(chǎn)業(yè)具有耗水量大、污染物濃度高、水質(zhì)水量變化大的特性。在煤化工生產(chǎn)中，產(chǎn)生污水要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于天然氣與石油，該產(chǎn)業(yè)屬于高耗能、高污染、高排放行業(yè)。煤氣洗滌污水排放量相對(duì)較多，且濃度相對(duì)較高。在煤化工污水中，據(jù)統(tǒng)計(jì)，其含有成分超過(guò)300種，其中包含了氨氮化合物、硫化物等較難分解的物質(zhì)。

一般情況下，煤化工污水COD在2000mg/L到5000mg/L之間，氨氮在200mg/L到600mg/L之間，pH在7.0到10.0之間，氰化物在10mg/L到30mg/L之間，揮發(fā)酚在200mg/L到500mg/L之間。在煤化工污水中，其C、N比具有不平衡的特點(diǎn)，對(duì)于微生物的生長(zhǎng)會(huì)起到不利影響。所以，在對(duì)煤化工污水進(jìn)行處理時(shí)，其處理難度相對(duì)較大。

二、煤化工污水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）混凝沉淀

混凝沉淀法主要指的是在煤化工污水處理中使用預(yù)處理與后處理工藝，需要生化處理煤化工污水，在反應(yīng)條件為最佳背景下，CODCr去除效率可以達(dá)到36.8%，揮發(fā)酚去除效率可以達(dá)到49.5%。

（二）吸附和離子交換

利用吸附劑，可以對(duì)煤化工污水中有機(jī)物進(jìn)行有效吸收，現(xiàn)階段，吸附劑主要包含了硅藻土、粉煤灰、活性炭，可以讓出水水質(zhì)得到有效提升。其中活性炭吸附劑的應(yīng)用最為廣泛，吸附法的使用可以讓可溶有機(jī)物與可溶無(wú)機(jī)離子得到高效去除，但值得注意的是，采用吸附方法的去除主要指的是對(duì)污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移，而不是徹底消除。

（三）氣浮

氣浮法是預(yù)處理技術(shù)，在應(yīng)用過(guò)程中，氣浮法可以讓藥劑投入量得到降低，同時(shí)可以取得較好的煤化工污水處理效果，在對(duì)懸浮物及石油類進(jìn)行去除時(shí)，氣浮法的使用十分廣泛。如利用旋流氣浮一體化，就可以組合應(yīng)用氣浮與旋流分離技術(shù)，高效去除懸浮物與石油類物質(zhì)[1]。

（四）膜分離

膜分離主要為納濾、反滲透與超濾，在煤化工污水處理中，雙膜法的使用較為廣泛。通常情況下，雙模法在應(yīng)用過(guò)程中可以取得較為良好的效果，同時(shí)，可以對(duì)其出水予以再利用，讓循環(huán)利用率得到提升，讓排放限度得到降低。如在我國(guó)某公司煤制油工程中，就利用了超濾與反滲透結(jié)合的技術(shù)對(duì)生物濾池出水進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其出水水質(zhì)可以滿足循環(huán)冷卻水相關(guān)規(guī)定，水回用率約為63%，效果相對(duì)較好。但是，在使用膜處理技術(shù)時(shí)，其投入成本相對(duì)較高，同時(shí)，可能會(huì)在處理過(guò)程中有膜污染產(chǎn)生。

三、各類煤化工污水的處理技術(shù)

（一）煤制油污水的處理技術(shù)

煤制油主要指的是利用反應(yīng)原料煤炭，采用化學(xué)加工方式來(lái)讓其成為化工產(chǎn)品與油品的技術(shù)[2]。在煤制油生產(chǎn)過(guò)程中，需要使用大量的水，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每噸油產(chǎn)品的生產(chǎn)大約需要使用超過(guò)10噸的水，可謂耗水量巨大，同時(shí)，煤制油產(chǎn)生的污水具有色度大、乳化度高的特性，同時(shí)，其可生化性相對(duì)較差，有機(jī)物濃度相對(duì)較高，且具有相對(duì)復(fù)雜的成分，采用普通方法很難對(duì)其進(jìn)行處理。在煤制油過(guò)程中，會(huì)有大量高濃度污水排放，在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)，通常采用兩種方法：（1）生化法。生化法所需投入成本相對(duì)較低，因此得到廣泛使用。（2）物化法。通常利用吸附、混凝沉淀以及活性炭吸附對(duì)其進(jìn)行處理。煤制油污水有機(jī)物濃度與毒性相對(duì)較高，生物降解難度相對(duì)較大，對(duì)此，可以選擇二者結(jié)合的方法對(duì)其進(jìn)行處理。如利用物化法，在預(yù)處理階段進(jìn)行使用，就可以有效降低煤制油污水的毒性，讓其可生化性得到提高，然后利用生化法對(duì)煤制油污水進(jìn)行深度處理。現(xiàn)階段，生化法處理污水的流程相對(duì)較長(zhǎng)，在對(duì)其預(yù)期處理效果予以保證的前提下，如何讓其生產(chǎn)流程得到縮短是研究重點(diǎn)內(nèi)容。

（二）煤焦污水的處理技術(shù)

煤制焦主要指的是在空氣隔絕、1000℃的條件下，利用化學(xué)及物理方法將煤炭制作為焦炭。在煤焦化后，其焦油包含苯、萘等。現(xiàn)階段，煤焦污水的氨氮質(zhì)量濃度約為0.2g/L到0.5g/L之間，其重鉻酸鹽質(zhì)量濃度通常在3g/L到5g/l之間，其生化需氧量范圍在0.3到0.4之間，此種污水具有難處理、可生化特性。煤氣初冷、生產(chǎn)用水以及氣體冷凝是煤焦污水的主要來(lái)源，其中包含酚類、苯并芘以及氰化物等。當(dāng)前，在對(duì)煤焦污水進(jìn)行處理時(shí)，會(huì)采用物化法、化學(xué)法以及生化法。

在使用物化法時(shí)，通常會(huì)利用吸附法、離子交換法、煙道氣法和蒸氨法，在氨氮濃度相對(duì)較高的情況下，會(huì)有氯化副產(chǎn)物生成，讓二次污染出現(xiàn)，利用蒸氨法可以讓氨氮含量相對(duì)較高的污水得到處理，對(duì)氨氮進(jìn)行去除的效率約在95%以上，但是蒸氨法所需投入成本相對(duì)較高；在應(yīng)用化學(xué)法時(shí)，通常會(huì)利用折點(diǎn)加氯與催化氧化，利用折點(diǎn)加氯法，可以的對(duì)其進(jìn)行脫氮處理，氨氮濃度通常在0.04g/L到0.05g/L的范圍之內(nèi)，所以，折點(diǎn)加氯法一般只在對(duì)煤焦污水進(jìn)行深度處理時(shí)應(yīng)用；在使用生化法時(shí)，可以徹底讓污水中的氨氮物得到脫氧處理，且不會(huì)有二次污染出現(xiàn)，具有較低的能耗。以生物除磷脫氧法為例，在應(yīng)用此種方法時(shí)，可以有效去除煤焦污水中的氨氮，可以讓污水中有機(jī)物與氨氮得到降解，利用固定生化膜，可以讓其去除率達(dá)到99%以上[3]。

（三）煤制氣污水

在煤氣洗滌與凈化過(guò)程中，可能會(huì)產(chǎn)生煤制氣污水，在煤制氣污水中，通常包含較多的氫、酚等具有毒性的物質(zhì)，具有較高濃度的污染物，對(duì)其進(jìn)行降解較為困難。在對(duì)煤制氣污水進(jìn)行處理時(shí)，可以將其分為三個(gè)環(huán)節(jié)：（1）在預(yù)處理階段，需要利用物化法進(jìn)行處理，具體包含了除油處理、脫酚處理、脫酸處理以及蒸氨處理等；（2）對(duì)煤制氣污水進(jìn)行生化法處理，可以對(duì)其采取多級(jí)好氧處理，同時(shí)可以對(duì)生物處理進(jìn)行強(qiáng)化，如利用活性炭厭菌技術(shù)、工程菌技術(shù)等；（3）在生化法處理完成之后，在煤制氣污水中，依然包含很多有機(jī)物質(zhì)很難被降解，化學(xué)需氧量相對(duì)較高，因此，需要對(duì)其進(jìn)行深度處理，如利用吸附法、混凝沉淀法、高級(jí)氧化法與膜處理法就可以對(duì)其進(jìn)行深度處理。如在我國(guó)某煤氣化系統(tǒng)中，就針對(duì)其污水中BOD5、CODcr相對(duì)較高的特點(diǎn)采用了A/O兩級(jí)工藝，讓總氨與氨氮得到有效去除，在經(jīng)過(guò)A/O之后，會(huì)進(jìn)入采曝氣生物濾池，以完成二次處理。

結(jié)論：綜上所述，煤化工產(chǎn)業(yè)具有耗水量大、污染物濃度高、水質(zhì)水量變化大的特性，就當(dāng)前來(lái)看，針對(duì)煤制油污水、煤焦污水和煤制氣污水的不同特性，可以采用混凝沉淀、吸附和離子交換、氣浮以及膜分離的不同方法或組合方法對(duì)其進(jìn)行處理，以讓煤化工產(chǎn)業(yè)排放污水滿足相關(guān)要求，讓其更具環(huán)保意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊麗麗.煤化工污水特性和處理技術(shù)分析[J].山西化工，2016，36（04）：111-112+115.

[2]馮學(xué)超.煤化工污水特性分析與處理關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（04）：94.

[3]吳莉娜，史梟，彭永臻.煤化工污水特性和處理技術(shù)研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2015，15（09）：136-141+147.