煤化工廢水處理技術面臨的問題與優化措施

韓繼峰(山東慧安達安全技術服務有限公司，山東 泰安 271026)

0 引言

現如今，我們國家的煤化工產業發展速度驚人，再加上人民群眾的環保意識顯著提高，使得水處理的問題被更多的人所關注，對于煤化工項目發展而言，其最大阻礙便是針對廢水所進行的處理工作，而形成這一情況的主要原因眾多，包括社會各界人士的重視、環保政策的不斷完善以及處理標準的明顯增高。從我們國家的實際情況來看，現有的煤化工項目以示范工程居多，即便是存在較多的報道以及研究針對單一項目或者是技術處理，可是，在廢水處理過程實際情況、現存不足，以及處理辦法等方面依舊沒有涉及?；诿夯に幚淼默F狀，本次研究對廢水的出現以及處理技術進行了說明，并對其中的問題和難題進行了整理，找出了合理的處理舉措，希望能夠對新建項目以及現有項目的建設工作提供幫助。

以產品和技術作為劃分標準，煤化工可以規劃為兩類，分別是傳統型煤化工，以及新型煤化工。對于傳統型煤化工而言，其產品以乙炔、電石居多。對于新型煤化工而言，其原料為煤炭，借助高水平的技藝，從中提煉出乙二醇以及天然氣等物質，同時，也將環保的新理念體現在了生產環節中，保證了煤炭的清潔利用，所以，這種煤化工也被叫作現代煤化工。

正常情況下，煤化工廢水代表的就是在進行煉焦、煤制油以及煤制氣等過程中出現的廢水，此種水體來源便是化學水站、液化等環節?？墒?，從廣義的層面上來看，煤化工廢水也包括初期雨水、回收利用管線中的濃鹽水和生活污水等。

1 煤化工廢水污染現狀

以寧夏某能源化工基地作為研究對象，對其進行調查研究后得知，2014年整年，此基地所產生的工業廢水達到了2.5×107t，煤化工企業產生的廢水在其中的占比達到了55%左右，此種企業的化學需氧量超過了861t，這在化學需氧總量中的占比將近四成，并且其中也有超過240t的氨氮排放，這些氨氮排放在總排放量中的占比超過九成以上。除此之外，在此基地附近的甜水河下游位置中，2014年的廢水排放以及氨氮含量較上一年提高了1.08倍以及0.56倍，特別是氨氮排放量，相較于10年，上漲接近7倍。在經過了更深層研究后了解到，甜水河下游斷面位置的氨氮濃度提升，主要是因為氨氮以及廢水的排放量加大。

對于煤化工行業而言，其最為突出的一個特點便是巨大的耗水量，所以，所有的煤化工企業都要對水處理設備進行設置，而且還要保證其規模和用水、用氣的需求相匹配。如果一個煤制油企業的油品產量能夠達到100萬t，那么所使用的水量一定會超過1×107t。如果煤化工企業生產40億m3天然氣，或者是生產了6×105t烯烴，那么所使用的水量會超過2×107t。經研究得知，對1000m3的天然氣進行生產，需要使用的水量為6～8t，對1t的烯烴進行生產，則需要使用27～30t的水。

2 煤化工廢水源解析

對于煤化工企業而言，無論是何種生產過程，其中都會有廢水出現，所以，煤化工廢水的組成結構較為復雜。因為煤化工項目之間的差異存在，所以廢水質量、廢水出現過程也必然存在差異，這種情況出現的主要原因便是生產所用技術以及環境、產品類型等各不相同。除此之外，煉焦、煤制油、煤制氣所產出的廢水量以及氨氮量也不一致。因為影響因素的不穩定性和不確定性，雖然煤化工項目相同，但是，產生的廢水也會因為時間的差異而不同。從整體范圍來看，煤化工廢水源包括六個方面，分別是煤質、生產工藝、產品種類、運行工況以及煤化工技術和水質特點。由此得知，工藝、設備以及原材料等都和煤化工廢水源有極為緊密的聯系。為了保證廢水類鹽、酚類等污染物的控制效果，一定要對煤化工廢水源頭進行確定。

3 我國煤化工廢水處理技術面臨的問題研究

從上文提到的內容中能夠了解到，現階段中，我們國家的煤化工廢水處理技術在整個過程中均有體現，而且在經過了不斷的研究和調整之后，各單元的技藝以及處理辦法在水平上顯著提高?？墒?，依舊有一些問題存在其中，這些問題尚未得到處理，使得煤化工廢水處理還沒有達到應有的標準水平。

3.1 酚氨工藝回收效果不穩定

在煤化工項目的早期建設中，為了能夠進行廢水的除氨脫酚，企業一般會借助脫氧、脫酸或者是萃取等方式，可是，pH值較高的話，進行脫酚萃取并不能夠達到預期標準，這便使得生化段水體的酚含量較高。此種情況的成因體現在兩個方面，首先，廢水預處理的重要價值和作用沒有得到企業認知；其次，現有的酚氨回收手段較為落后。舉個例子，在哈爾濱某煤制氣企業中，他們使用了老舊的酚氨回收技藝，導致了廢水中的含酚量以及含氨量極高。此種情況的出現并非個例，在云南、浙江等地區也時有發生。除此之外，雖然有些地區引入了高水平的魯奇酚氨回收技藝，可是在使用的靈活性上略有不足，所以起到的效果和預期相差甚遠。舉個例子，在慶華、赤峰等地區中，當地的煤制氣企業使用這種技術，使得廢水中的總酚濃度達到了每升500mg，而且表現出了極強的波動性。

3.2 高含油廢水的預處理效果差

在一些煤化工項目中，所需要使用的特殊高油原料煤數量巨大，所以，也使得相當多的高含油量廢水出現。舉個例子，在慶華某煤制天然氣以及廣匯某煤制二甲醚項目中，因為進水出現波動的情況，使得廢水中的含油量極高，每升含油量為1000mg。基于此種情況，有極多的泡沫出現在了氣浮設備中，從而使得油水分離沒有達到預期效果。而為了對此種情況進行處理，我們國家的專家學者們紛紛投入了極大的精力和時間。李丹陽，在這位學者的研究中，研究對象確定為氮氣氣浮工藝，對此工藝所具備的除油能力進行了研究，從研究結果中得知，有機物預氧化速度下降，可以有效地控制廢水中的泡沫。

3.3 工藝繁多，但運行效果不穩定

現如今，隨著科技水平的不斷提高，針對煤化工廢水進行處理的方式方法漸漸豐富，一些企業使用的處理辦法依舊老舊、落后，而有的企業則將新型的處理方式進行了使用，即便是這樣，針對廢水進行處理的穩定性還是得不到保障。從研究調查中能夠得知，很多的煤化工企業依舊不能夠達到廢水的處理標準，真正能夠達到廢水處理達標的企業數量極少。

4 煤化工廢水處理技術優化研究

4.1 保障運行穩定的技術優化

現如今，在煤化工廢水處理過程中，存在的主要問題便是工藝較為復雜，但是成果不具備穩定性。在煤化工領域中，“厭氧+多級好氧”的處理方式得到了大范圍的普及，可是，這兩個過程完全不能處于同一個時間以及空間中，達到相同，另外，兼氧過程也不夠完善。為了能夠對廢水處理系統的穩定性做出保障，對處理的方式開展了強化，將開關曝氣閥門安裝在了A/O池中，這樣一來，這兩個過程就會相互交錯進行，同時以進水二氧化碳、氨氣、氮含量作為標準，調整污泥回流比。借助技術的強化，廢水處理系統的抗沖擊力顯著提升，出水中的有機物含量減少，運行整體效果趨于穩定。

4.2 水資源優化調度

針對回用水站以及濃鹽水站而言，對其出水標準進行提高，可以借助水資源優化調度法實現。將反滲透的技術應用于超濾水箱中，如此一來，廢水便能夠進行反滲透以及超濾處理，所以，水質不能夠和原始流程進行對比。將多介質過濾的方式應用于濃鹽水站中，即便廢水濁度處于0.5NTU至1.0NTU范圍內，相較于超濾后水稍大，可是，因為其中存在納床、HERO以及超濾過程，所以，水質一定會有明顯的強化。從實踐過程中能夠看出，針對煤化工廢水的處理而言，水資源優化調度法可以發揮巨大作用，具備可行性。

4.3 泡沫及臭氣優化控制方法

對于玻璃鋼防護罩而言，作為一種前端裝置，它是應用于泡沫及臭氣優化技術中的，其功能包括四個方面。首先，對消泡管松動的情況進行控制；其次，環境溫度低的情況下，廢水溫度可以避免出現大幅降低；再次，臭氣可以于頂端進行采集，池體位置的封閉可以得到保障，氣體不會出現逸散；最后，可以有效地對泡沫膨脹率進行控制。

對泡沫及臭氣優化控制工作而言，其中的關鍵過程主要有兩個，分別是規避泡沫的出現和對已經出現的泡沫的處理。在泡沫出現之前，控制泡沫出現的方式主要有三種，分別是對EC外循環厭氧回流速度加大、BE生物低溶解氧曝氣濃度提高以及氮氣氣浮除油。經過實驗可以了解到，上述三種方式相較于以往使用的廢水處理辦法，在所出現的泡沫量上較低。當泡沫出現后，在A/O池玻璃鋼防護罩的頂端位置和BE生物增濃池中，進行消泡管的設置，玻璃鋼防護罩的作用是保證泡沫不會出現滿溢的情況，向其中導入甲醇，泡沫則會快速消失。

5 結語

現如今，環保成為了一個熱議話題，人民群眾以及社會各界人士紛紛將關注點放在了煤化工廢水的處理成效上。從煤化工企業的角度出發，除了要對廢水處理技術層面的問題進行深度認知之外，對于優化調度水資源、保證工藝運行穩定性等方式也要進行使用，實現我們國家煤化工產業的綠色發展。

基于現有的煤化工廢水處理情況以及問題，從中能夠得知，一些問題出現的根本原因便是設計單位以及企業沒有了解到廢水處理的重要性，雖然這些問題可以在新建的項目中進行處理，可是，像運行效果波動、出水達標不穩定以及臭氣和泡沫的處理等問題，依舊存在于大多數的煤化工項目中。行業內的有關人士及專家學者們需要將研究的重心放在上述問題的處理和優化中，保證煤化工項目的正常開展。