我國(guó)煤化工廢水的特點(diǎn)及其處理技術(shù)研究

王建星

摘要：我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展與當(dāng)前生態(tài)文明建設(shè)需求之間的矛盾日益嚴(yán)峻，因此煤化工產(chǎn)生廢水處理也越來(lái)越受到引起國(guó)家和社會(huì)關(guān)注。能否有效處理煤化工廢水關(guān)系到我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。然而當(dāng)前我國(guó)煤化工廢水處理現(xiàn)狀與國(guó)家規(guī)定的零排放標(biāo)準(zhǔn)還存在很大差距。據(jù)此，本論對(duì)煤化工廢水的來(lái)源與特點(diǎn)及其處理技術(shù)進(jìn)行研究和分析。

關(guān)鍵詞：煤化工;煤化工廢水;廢水處理

煤化工是以煤為原材料料，經(jīng)過(guò)化學(xué)加工后煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料和其它化學(xué)品，并生產(chǎn)出各種化工產(chǎn)品的工業(yè)。煤化工包括煤的一次、二次化學(xué)和深度化學(xué)加工，煤的氣化、液化、焦化等等。其中煤焦化、煤氣化合成氨等是傳統(tǒng)煤化工領(lǐng)域的，而煤氣化制烯烴、醇醚等則是新型煤化工領(lǐng)域。煤化工生產(chǎn)用水量大，并且會(huì)產(chǎn)生量大廢水，廢水成分復(fù)雜、濃度高且難以降解，對(duì)環(huán)境造成較大的壓力，并且也制約了我國(guó)煤化工的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化與升級(jí)。因此，本論研究和分析了煤化工廢水的來(lái)源、特點(diǎn)以及相關(guān)的處理方法和技術(shù)，以期可以促進(jìn)我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化與升級(jí)，促進(jìn)我國(guó)煤化工企業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

1 煤化工廢水的主要來(lái)源與特點(diǎn)

煤化工廢水具有以下主要特點(diǎn)：色度高、濁度高，煤化工生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生成分復(fù)雜多樣的污染物，并且通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成各種生色和助色基團(tuán)物質(zhì);煤化工廢水包含了聯(lián)苯、喹啉等多種難降解有機(jī)物;煤化工生產(chǎn)流程復(fù)雜的，各個(gè)環(huán)節(jié)皆會(huì)產(chǎn)生多種的廢水污染物，并且難以徹底處理。

煤化工廢水的主要來(lái)源及其特點(diǎn)包括：

1.1 煤液化廢水

煤液化包括直接液化和間接液化，煤直接液化工藝是把破碎的煤粉和溶劑、催化劑配成油煤漿載跟H2在反應(yīng)器中裂解、加氫反應(yīng)后，輕質(zhì)中質(zhì)油在提質(zhì)加工后生產(chǎn)成汽油、柴油和液化石油氣等;煤間接液化是將煤炭在高溫條件下氣化成CO、H2的混合物，然后在催化劑的作用下合成液體燃料。煤液化廢水主要來(lái)源于加氫裂化、加氫精制、液化等過(guò)程。廢水主要包含有酚、硫、多環(huán)芳烴、苯系物等有毒物質(zhì)且濃度較高，COD濃度高，和低濃度含油廢水和鹽廢水。這種廢水難以生化處理，難以徹底降解。

1.2 煤氣化廢水

煤氣化指的是煤原料或者煤焦在一定壓力、溫度條件下，與水蒸氣、氧氣等發(fā)生反應(yīng)，從而轉(zhuǎn)化成水煤氣的過(guò)程。煤氣化產(chǎn)生的廢水包含了氨氮物、硫化物、氰化物等污染物，成分比較復(fù)雜并且很難徹底降解。煤氣化工藝又包括了粉煤氣化、水煤漿氣化和碎煤加壓氣化，不同工藝下產(chǎn)生的廢水種類也不一樣。

1.3 煤制甲醇、烯烴廢水

煤制甲醇廢水主要來(lái)自氣化廢水，這種廢水NH3-N含量比較高、CODCr的濃度中等、生化處理效果較好。煤制烯烴廢水是指煤制甲醇合成烯烴過(guò)程中形成的廢水，有害污染物含量高，由于燃燒處理或生化處理投入較大，因此也是處理難題。

1.4 煤焦化廢水

煤焦化指的是原煤在高溫、真空的環(huán)境下，通過(guò)熱分解生成焦油、焦炭、煤氣和粗苯等物質(zhì)的過(guò)程。煤焦化廢水的NH3-N、COD和其它有機(jī)污染物含量高，成分相當(dāng)復(fù)雜，且處理后的廢水也難以達(dá)標(biāo)排放。

2 煤化工廢水的處理研究

2.1 泡沫的消除

煤化工廢水中含有大量的脂肪烴類、含羥基雜環(huán)類和表面活性劑等物質(zhì)，它們會(huì)導(dǎo)致在煤化工廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生大量泡沫，因此在預(yù)處理的時(shí)候就要將其降解完全。泡沫會(huì)嚴(yán)重影響污泥的活性，還會(huì)降低曝氣池的充氧效率。煤化工泡沫的消除可以采取投加絮凝劑使泡沫失去穩(wěn)定性，泡沫破碎;對(duì)于難控制的生物泡沫可以加入一些消泡劑或者殺菌劑;在曝氣池前設(shè)置生物選擇器，從而讓回流污泥和進(jìn)水進(jìn)行充分接觸、混合，抑制泡沫微生物生成。

2.2 多元酚物質(zhì)的降解

煤化工廢水中的多元酚物質(zhì)不能利用微生物法直接進(jìn)行降解，但能夠通過(guò)厭氧共代謝的方法來(lái)處理多元酚物質(zhì)，可以通過(guò)簡(jiǎn)單有機(jī)物來(lái)共基質(zhì)強(qiáng)化多元酚的厭氧處理過(guò)程，既可以控制厭氧泡沫的生成，又能防止多元酚對(duì)微生物增殖的抑制作用，還可以提高酚類底物的回收率。

2.3 生化處理方法

生化處理法利用微生物的新陳代謝作用來(lái)將煤化工廢水中的酚類物質(zhì)等有機(jī)污染物進(jìn)行降解，轉(zhuǎn)化成水、CO2等無(wú)害物質(zhì)。該方法處理效果較好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、成本較低而且實(shí)用、易于操作。比較常用的是好氧生物法，如載體生物流動(dòng)床法和生物活性炭法（PACT）;還可利用厭氧生物處理法煤化工廢水，如上流式厭氧污泥床（UASB）技術(shù);還可利用厭氧—好氧結(jié)合方法來(lái)處理煤化工廢水。

2.4 深度處理

煤化工廢水經(jīng)生化處理之后，NH3-N、CODcr濃度已經(jīng)已經(jīng)有了較大程度降低，然而還存在部分難降解物質(zhì)，COD、色度等指標(biāo)也未能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。所以仍需對(duì)廢水進(jìn)行深度處理。深度處理的方法比較多，在實(shí)踐中比較廣泛使用工藝主要包括：固定化生物技術(shù)、膜分離技術(shù)、吸附法、混凝沉淀法和催化氧化法等。其中固定化生物技術(shù)是近新年新發(fā)展出來(lái)的技術(shù)，通過(guò)對(duì)菌種進(jìn)行馴化以后可對(duì)喹啉、氮苯等難降解物質(zhì)進(jìn)行降解，降解的效率比起一般的污泥高出數(shù)倍。高級(jí)氧化技術(shù)是讓廢水生成眾多的羥基自由基，利用其氧化能力對(duì)煤化工廢水中的難以降解有機(jī)物比較酚類、多環(huán)芳烴、含氮進(jìn)行降解。膜分離法主要用于去除廢水中的有機(jī)物和色度，使廢水可以達(dá)標(biāo)排放。

參考文獻(xiàn)：

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