煤化工廢水處理技術研究及應用分析

鄭善龍

（黔西縣黔希煤化工投資有限責任公司，貴州 畢節 551500）

ZHENG Shan-long

(Qianxi Coal Chemical Industry Investment Co.Ltd.,Bijie551500,China)

1 引言

隨著社會經濟的不斷發展，衍生出的環境問題也越來越多，環境破壞不僅制約著我國經濟的可持續發展，而且會進一步加重我國能源資源緊張問題，影響我國產業結構的升級與改善。煤化工企業是傳統的高能耗、高污染與高耗水企業，生產過程中會排放大量的污水和有毒物質，對周邊生態環境造成嚴重破壞。

2 煤化工廢水概述

2.1 煤化工廢水特點

我國絕大多數的大型煤化工企業分布在缺水地帶，存在供水困難和用水困難的問題，影響企業的生產效益，因此，需要不斷加強對化工廢水的處理，提高煤化工用水的利用率，有效節約水資源，保護生態環境。煤化工生產過程中的煤氣化指的是通過程序化的生產流程加工煤炭，將煤炭轉化為化學產品和氣體固體燃料，實現煤炭資源的轉化，使煤炭資源更好地用于化工產業當中。煤化工廢水中所含的污染物質種類高達三百多種，具有較高的毒性特征，處理難度較大。所以，相關部門必須要引入新型處理技術和先進處理方案，提高煤化工企業廢水處理質量和處理效率，將煤化工廢水處理作為企業工作的重點。

2.2 煤化工廢水處理問題

煤化工廢水處理具有較大難度，首先，煤化工生產工藝比較復雜，各個環節都會產生廢水污染物。隨著工藝流程的不斷進行，廢水中匯集的污染物質越來越多，增大了廢水處理難度，需要借助專業化的處理技術進行廢水的處理改造。其次，煤化工廢水中含有大量的不容易降解的物質，傳統的污水降解處理方法無法滿足煤化工廢水處理需要，進一步加大了廢水處理的難度。另外，由于生產各個環節都會產生污染物，這些污染物聚集到一起容易發生化學反應而產生色度和濁度比較大的物質，也會對污水處理活動帶來較大阻礙。

2.3 煤化工廢水水質類型

由于煤化工行業的工藝路線不同，煤化工廢水水質類型可以分為煤制油廢水、焦化廢水以及煤氣化廢水等。煤化工廢水的處理方法在一定程度上由煤化工廢水的水質類型所決定，煤制油廢水可以根據濃度差異分為低濃度的廢水和高濃度的廢水，低濃度的廢水包括生活污水以及裝置排放出來的低濃度含油廢水；高濃度廢水則包括煤液化過程產生的各種污水。煤制油廢水的處理難度相對較大，所含的污染物包括苯系污染物、揮發酚、硫化物、多環芳烴、氨氮等。

在煤炭干餾冷卻、煤氣凈化以及精制的過程中產生的廢水為焦化廢水，焦化廢水中的污染物主要來源于冷卻過程中產生的氨氣，占到污染物總量的一半以上。煤氣化廢水則來源于煤氣溫度的冷卻過程，在生產過程中采用循環水以降低爐出口的煤氣溫度，此時煤氣中的未分解的水蒸汽、焦油以及有機雜質等會融到冷卻水中，產生煤氣化廢水。此外，在凈化煤氣的過程中也會產生一部分的煤氣化廢水，煤氣化廢水的產生工藝不同，環境不同，會導致廢水中所含有的污染物總量與種類不一致，但不論哪種生產工藝和生產環節所產生的煤氣化廢水中，普遍存在的污染物均包括焦油、甲酸化合物、苯胺、氨、氰化物等[1]。

3 煤化工廢水處理技術的研究與應用

黔希煤化工投資有限責任公司是專業從事煤化工生產管理的企業，該企業按照國家相關政策要求，充分開發貴州省的煤炭資源，積極引入先進高端化工技術與綠色生產技術，提高企業生產效率和煤炭資源利用率。該企業在煤化工廢水處理過程中已經取得一定成就，通過在煤化工生產環節應用專業科學的廢水處理技術，提升水資源的循環利用率，提高了企業的經濟效益。

3.1 預處理技術

對煤化工生產過程中所產生的廢水進行科學合理地預處理可以提高廢水處理效率，保證廢水處理質量。煤化工廢水中含有各種有毒物質以及高難度降解物質，生物活性被抑制，很多分子的可降解性不強。在實際廢水預處理過程中，可以通過化學物理手段去除有毒污染物，比如脂肪酸、硫化氫、氨等，采用隔油、沉淀以及氣浮等物化預處理技術，有效實現污染物的沉降，從而達到污水凈化的目的。煤化工廢水中含有大量的有機污染物會對后續的處理造成較大難度，將廢水中的油類物質和膠體物質通過隔油法可以有效去除，實現油類物質的再利用。采用氣浮法對油類物質進行回收，提高資源的利用率，減少資源的浪費。

3.2 生化處理技術

在煤化工廢水處理過程中應用生化處理技術，可以有效減少廢水中的污染物，實現污染物的降解，提高水資源的利用率。通過利用微生物的新陳代謝作用將煤化工廢水中的污染物分解轉化，目前常見的生化處理技術主要包括厭氧生物處理技術、好氧生物處理技術以及厭氧好氧生物聯合處理技術這三種。煤化工生產過程中產生的工業廢水存在很多難以降解的有機物，如吡啶和喹啉等，但通過改變污染物的降解環境，在厭氧條件下可以使污染物質轉變為容易降解的物質，從而可以實現污染物的降解與去除，降低污染物質和有毒物質的危害。比如，在進行甲醇廢水和氣化廢水的處理活動中，經過外循環厭氧反應器兩級處理工序之后，污染物質的總去除量可以高達50%，有效提高廢水的可生化特性。好氧生化處理工藝的應用范圍相對比較廣闊，包括多種工藝類型，目前常用的兩種技術分別為PACT工藝技術和CBR工藝技術，其中，CBR為載體流化床反應池。在對廢水進行預處理之后，將廢水引入載體流化床反應池進行處理，可以有效降低廢水中的污染物含量，使廢水可以達到國家一級污染物排放標準。廢水厭氧和好氧聯合處理方法是目前最為有效的一種污水處理方法，由于工業廢水成分比較復雜，單一的工藝處理模式難以保障處理效率，因此，采取聯合處理方式可以綜合厭氧處理好氧處理的優點，取得良好的處理效果。根據相關研究表明，運用聯合處理方式可以使系統的有機污染物去除率達到九成以上。

3.3 深度處理技術

如果經過生化處理之后煤化工廢水的污染物質含量仍然不能達到回收利用標準或者排放標準，則需要開展深度處理技術，應用物化處理方法和高級氧化法進行污水的深度處理。其中，物化處理方式主要包括常見的吸附法、混凝沉淀法以及膜分離法，這些方法和工藝的應用可以提高出水質量，減少污水中的污染物質。根據相關文獻調研發現，通過組合膜技術和活性炭吸附技術的聯用，可以有效降低煤化工廢水的污染物含量，實現污染物質的分離，使污染物處理之后能夠達到排放標準。同時，還需要加強廢水中污染物的降解以及回收處理，避免對環境造成二次破壞，因此，需要對膜分離以及活性炭吸附處理之后產生的廢水進行進一步處理，避免產生的濃縮廢水對環境造成的污染與破壞，實現環境的有效保護，提高環境保護質量。

4 結語

綜上所述，煤化工廢水處理直接關系著煤炭行業的可持續發展與經濟效益，煤炭企業需要重視煤化工廢水處理技術的應用與研究，明確當前煤化工廢水處理與煤炭產業發展的關系，建立起科學系統的煤化工廢水處理平臺，實現煤炭行業的長期穩定發展。