淺談煤化工廢水處理技術(shù)與進(jìn)展

劉建軍（神木富油能源科技有限公司，陜西 榆林719319）

通過(guò)設(shè)計(jì)預(yù)處理、生化處理、深度處理廢水處理體系，以提高煤化工廢水處理工作質(zhì)量與效果，充分發(fā)揮出廢水處理體系的工作價(jià)值。

1 煤化工廢水

煤液化廢水可以基于濃度的不同進(jìn)行區(qū)分，高濃度廢水與低濃度廢水，高濃度廢水主要包含了：含硫廢水、含酚廢水等，而低濃度廢水主要是含油類物質(zhì)。由于廢水組成物質(zhì)較為復(fù)雜，因此煤化工廢水不易處理。煤氣化廢水主要來(lái)源于溫度冷卻時(shí)產(chǎn)生的廢水，該部分的廢水主要為沒(méi)有完全分解的水蒸氣。

2 廢水處理技術(shù)分析

2.1 預(yù)處理

在對(duì)煤化工廢水進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，需要對(duì)廢水當(dāng)中的酚類物質(zhì)進(jìn)行脫除，目前主要采用的工藝是溶劑萃取方式。將廢水引入萃取塔后，可以利用循環(huán)油泵，將萃取劑直接打入塔內(nèi)，使得廢水與萃取劑進(jìn)行充分融合，將廢水當(dāng)中的酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶劑油。萃取法的工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，可以有效對(duì)廢水中有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行回收利用。但是，由于廢水中的堿性物質(zhì)的影響，會(huì)降低萃取工作效果，使得萃取劑無(wú)法發(fā)揮出有效價(jià)值。在對(duì)廢水當(dāng)中的氨進(jìn)行回收處理時(shí)，主要采取蒸汽汽提技術(shù)方案，以此對(duì)氨進(jìn)行處理回收。在蒸汽汽提技術(shù)方案開(kāi)展時(shí)，由于高溫高壓轉(zhuǎn)態(tài)下，氨氣會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定腐蝕，導(dǎo)致了設(shè)備損耗較為嚴(yán)重[1]。

2.2 生化處理

在生化處理工藝開(kāi)展時(shí)，主要采取移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器進(jìn)行廢水處理，該種處理工藝的特點(diǎn)是可以自由靈活移動(dòng)，提高了煤化工廢水的整體處理效果。在該生化處理技術(shù)方案開(kāi)展時(shí)，可以對(duì)煤化工廢水當(dāng)中的氨氮、有機(jī)污染物進(jìn)行有效脫除，同時(shí)該反應(yīng)器具有很好的抗沖擊能力，且占地面積有限，可以有效開(kāi)展廢水處理工作。但是，該生化反應(yīng)處理方式的管理流化性不足，無(wú)法將其反應(yīng)器應(yīng)用價(jià)值充分發(fā)揮。在移動(dòng)式生物膜處理下，可以對(duì)廢水當(dāng)中的COD 進(jìn)行高效脫除，而對(duì)氨氮的脫除效率可以達(dá)到百分之九十以上，對(duì)酚類物質(zhì)的去除率可以達(dá)到百分之九十左右，反應(yīng)器對(duì)廢水中的氮進(jìn)行脫除時(shí)，可以達(dá)到百分之百。

2.3 深度處理

2.3.1絮凝處理技術(shù)

在煤化工廢水開(kāi)展深度處理時(shí)，可以采取絮凝處理技術(shù)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)該技術(shù)與其他物理、化學(xué)處理技術(shù)對(duì)比，該技術(shù)對(duì)廢水的處理效率較高。同時(shí)，該技術(shù)的應(yīng)用不需要過(guò)高成本，可以進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用。基于絮凝技術(shù)的應(yīng)用可以進(jìn)行分類，金屬鹽絮凝處理技術(shù)與高分子絮凝技術(shù)，而高分子絮凝技術(shù)可以進(jìn)行細(xì)分：微生物絮凝劑、無(wú)機(jī)高分子絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑。

有機(jī)高分子絮凝劑對(duì)煤化工廢水進(jìn)行深度處理時(shí)，可以充分發(fā)揮出該絮凝劑的優(yōu)勢(shì)，對(duì)廢水當(dāng)中的有機(jī)物與無(wú)機(jī)物進(jìn)行一定處理。在對(duì)高分子絮凝劑選擇時(shí)，可以基于廢水深度處理工作的需求，對(duì)天然有機(jī)高分子絮凝劑、改性高分子絮凝劑、合成高分子絮凝劑進(jìn)行合理選擇。高分子絮凝劑應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)在于無(wú)毒、成本可控，因此，在煤化工廢水處理工作中得到了一定應(yīng)用[2]。

煤化工廢水處理時(shí)聚丙烯酰胺（PAM）應(yīng)用較為廣泛，主要是因?yàn)镻AM絮凝劑當(dāng)中的分子量分布較多，基本處于五十萬(wàn)到六百萬(wàn)之間，在廢水處理工作中可以得地有效分解，實(shí)現(xiàn)廢水處理工作目標(biāo)。在PAM 絮凝劑使用時(shí)，由于部分單體PAM 會(huì)出現(xiàn)處理污染殘留，導(dǎo)致最終絮凝劑存在一定毒性，因此導(dǎo)致該絮凝劑的使用范圍受限。通過(guò)科研人員對(duì)該絮凝劑的不斷研究改進(jìn)，生成了一種新型絮凝劑淀粉聚丙烯酰胺共聚物。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的絮凝劑，很好克服了絮凝劑易分解、電荷密度低、分子量小等特點(diǎn)，提高了煤化工廢水的整體處理效果。微生物絮凝劑應(yīng)用也較為廣泛，該類絮凝劑使用的主要優(yōu)勢(shì)為，安全無(wú)污染、具有很好的脫色效果且無(wú)毒性。其絮凝劑生產(chǎn)來(lái)源較廣，可以對(duì)其成本進(jìn)行控制。但由于該絮凝劑應(yīng)用技術(shù)未成熟，需要適當(dāng)范圍內(nèi)推廣，論證微生物絮凝劑應(yīng)用的可行新與安全性。

2.3.2MBR膜分離技術(shù)

MBR分離技術(shù)中曝氣系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用，曝氣系統(tǒng)主要為膜生物反應(yīng)池的微生物生長(zhǎng)代謝提供氧氣，主要有三個(gè)方面：微生物氧化分解有機(jī)物的需氧量，微生物自身細(xì)胞物質(zhì)的氧化分解的需氧量，對(duì)污水中氨氮進(jìn)行氧化所需氧量。一般情況下使用的材質(zhì)有以下：聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚砜類、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等[3]。

分置式膜生物處理技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間較久，在開(kāi)始研發(fā)應(yīng)用的階段，主要應(yīng)用于煤化工領(lǐng)域的污水處理回收。在該污水處理技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候，主要是根據(jù)污水中微生物的生物特性進(jìn)行分離處理，而煤化工污水中微生物主要可以分為好氧類和厭氧類。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，分置式膜生物反應(yīng)技術(shù)的污水處理性能得到了很好的提高。工作人員通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的研究分析，獲得了反應(yīng)設(shè)備的最佳運(yùn)行參數(shù)、膜通量等信息，并通過(guò)對(duì)膜通量的影響因素進(jìn)行研究，可以制定具體優(yōu)化改進(jìn)的技術(shù)方案。在煤化工污水處理的時(shí)候應(yīng)用分置式膜生物處理器，可以發(fā)現(xiàn)以下的工作特性[4]。分置式膜生物處理器主要是由分離器和膜反應(yīng)組件構(gòu)成，在實(shí)際污水處理的過(guò)程中分離器與膜反應(yīng)組件，兩者很少互相影響，通過(guò)獨(dú)立運(yùn)行工作以提高分置式膜生物處理技術(shù)的應(yīng)用效能。在分置式膜生物處理技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候，為了保障可以發(fā)揮出最大的污水處理效率，需要為其提供較大的能量，確保壓力泵可以為處理器提供源源不斷的動(dòng)力。在壓力升高的過(guò)程中可以促進(jìn)膜結(jié)構(gòu)的表面錯(cuò)流，不僅很好的提高了污水的處理效率，并且降低了對(duì)膜組件的污染。在持續(xù)高壓與高速錯(cuò)流的工作環(huán)境下，煤化工的污水處理需要持續(xù)的動(dòng)力來(lái)源，采取分置式膜生物處理技術(shù)進(jìn)行污水處理，可以使其能耗達(dá)到2到10千瓦時(shí)，與傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)能耗相比要超出20多倍。因此分置式膜生物處理技術(shù)是一種能耗較高的類型，在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，需要綜合多方面的因素進(jìn)行決策，確保污水處理工作的可持續(xù)開(kāi)展[5]。

隨著MBR污水處理技術(shù)的不斷成熟，該污水處理技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)得到了很好的應(yīng)用，主要有城市生活污水的處理、石油化工企業(yè)的污水處理、工業(yè)污水的處理、冶煉產(chǎn)業(yè)的污水處理、火電廠污水的處理等，在MBR技術(shù)的處理下，污水的污染物質(zhì)得到了很好的分離回收，有效的提高了水資源的利用效率。而煤化工水的總量非常的大，合理的應(yīng)用生物膜反應(yīng)器進(jìn)行處理，可以高效的處理煤化工廢水，提高污水處理的工作質(zhì)量與效率，降低污水處理的成本。在煤化工污水處理的時(shí)候，上文中提到使用分置式膜生物處理器就可以完成污水回收再利用。在進(jìn)行煤化工污水處理的時(shí)候，需要根據(jù)不同的污水種類采取相對(duì)應(yīng)的MBR處理技術(shù)，因?yàn)楣I(yè)污水由于生產(chǎn)工藝的不同，實(shí)際產(chǎn)生的污水也存在一定的差異，如石油化工污水、服裝工程污水、冶煉工廠污水等，這些污水中好氧微生物與厭氧微生物的含量都是不同的，因此為了保障污水處理的效果，必須根據(jù)實(shí)際污水的情況采取想對(duì)應(yīng)的MBR污水處理技術(shù)[6]。

由于污水重金屬含量的不同，且不同類型的污水總量存在較大的差異，在MBR 技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候，一定要注意技術(shù)的適用性和可靠性。在對(duì)污水進(jìn)行處理的時(shí)候，可以先對(duì)污水進(jìn)行取樣，然后對(duì)污水的樣本進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，根據(jù)最終檢測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果，就可以選擇合適對(duì)應(yīng)的MBR 技術(shù)。為了確保MBR 技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性，還需要整體的考慮污水處理的總成本，如煤化工廢水采取一體式膜生物處理技術(shù)，就可以達(dá)到最佳的污水處理效果和污水處理工作經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語(yǔ)

在煤化工廢水開(kāi)展處理時(shí)，為實(shí)現(xiàn)最佳處理效果，對(duì)其相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行合理回收，需要依據(jù)處理體系，開(kāi)展簡(jiǎn)單的預(yù)處理回收相關(guān)物質(zhì)，再開(kāi)展絮凝劑處理進(jìn)行分解，最后利用MBR 分離技術(shù)進(jìn)行深度處理，保證廢水的最終排放質(zhì)量。