煤化工廢水處理工藝分析

楊利民 薛龍 王衛(wèi)軍

摘 要：近些年來(lái)，我國(guó)進(jìn)入了社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的全新時(shí)期，社會(huì)工業(yè)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，隨之而來(lái)的是工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的大量污染物和資源損耗問(wèn)題。煤化工作為高耗能行業(yè)的代表，其產(chǎn)生的污染較重，大量的工業(yè)廢水嚴(yán)重威脅著周邊的生態(tài)環(huán)境和人們的健康安全。本文對(duì)煤化工廢水的來(lái)源和特征進(jìn)行了探討，針對(duì)煤化工廢水處理的相關(guān)問(wèn)題，詳細(xì)分析了煤化工廢水處理工藝的相關(guān)研究。

關(guān)鍵詞：煤化工;廢水處理;工藝;污染物

0 前言

煤化工企業(yè)主要是以生產(chǎn)和加工煤為主的企業(yè)，企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行各項(xiàng)活動(dòng)中，常常需要消耗大量的能源，并且產(chǎn)生的廢物、廢水較多，嚴(yán)重威脅著我國(guó)的自然生態(tài)環(huán)境。煤化工企業(yè)在生產(chǎn)煤制化學(xué)品時(shí)，產(chǎn)生了大量的煤化工廢水，其中的成分復(fù)雜，處理過(guò)程繁瑣，常常會(huì)遇到多種問(wèn)題。我國(guó)針對(duì)煤化工廢水的處理技術(shù)應(yīng)用目前尚未完善，需要煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究，提高煤化工企業(yè)的廢水處理效率。

1 煤化工廢水的來(lái)源和特征

煤化工企業(yè)的各項(xiàng)生產(chǎn)運(yùn)行活動(dòng)中，能夠產(chǎn)生廢水的環(huán)節(jié)很多，例如煤煉焦、煤氣凈化等多個(gè)環(huán)節(jié)，均有大量的煤化工廢水可能產(chǎn)生。企業(yè)工作人員的環(huán)保意識(shí)不足，再加上煤化工廢水處理的技術(shù)應(yīng)用不完善，因此部分煤化工企業(yè)沒(méi)有及時(shí)處理煤化工廢水就將其排出，導(dǎo)致我國(guó)的生態(tài)環(huán)境受到了煤化工廢水的嚴(yán)重破壞。煤化工廢水的主要成分以氛和氨為主，另外還有焦油、氰化物、苯酚、碳化物等多種化學(xué)成分，是造成我國(guó)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的重要元兇。煤化工廢水中有降解難度較大的氨氮材料，通過(guò)對(duì)煤化工廢水的觀察發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的污水都呈現(xiàn)出渾濁狀態(tài)，和一般的污染水源相比，煤化工廢水的顏色更深，處理過(guò)程更復(fù)雜[1]。

2 煤化工廢水處理的相關(guān)問(wèn)題分析

我國(guó)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展歷程中，煤化工廢水始終是人們高度重視的問(wèn)題之一，煤化工廢水的排放和處理技術(shù)應(yīng)用目前仍舊需要持續(xù)的研究和探索。煤化工企業(yè)中消耗了大量的水資源，相對(duì)應(yīng)的煤化工廢水的產(chǎn)生量也較大，廢水的成分復(fù)雜，處理難度大，對(duì)于煤化工廢水處理有著較高的技術(shù)要求。經(jīng)過(guò)對(duì)煤化工廢水的抽樣檢測(cè)和分析發(fā)現(xiàn)，在煤化工廢水中含有大量的有毒有害物質(zhì)，降解難度較高，例如大量的芳香烴類(lèi)、烷烴類(lèi)、酚類(lèi)、氨氮和氰等，作為有機(jī)化合物工業(yè)廢水，對(duì)生態(tài)資源形成了嚴(yán)重的威脅。煤化工廢水處理的技術(shù)和設(shè)備要求均較高，煤化工廢水經(jīng)過(guò)生化技術(shù)處理后，水中的各種有毒有害物質(zhì)濃度有所降低，包括水中重鉻酸鹽指數(shù)、氨氮、氨酚等，但是水中的色度標(biāo)準(zhǔn)仍舊不符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。煤化工企業(yè)的廢水處理是行業(yè)內(nèi)關(guān)注的關(guān)鍵問(wèn)題，對(duì)行業(yè)未來(lái)的發(fā)展有著直接的影響，煤化工廢水處理工藝的穩(wěn)定性、高效性，是決定行業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，低成本的煤化工廢水技術(shù)應(yīng)用受到了越來(lái)越多的關(guān)注，不同的技術(shù)手段各有利弊，針對(duì)煤化工廢水的處理，需要人們繼續(xù)加強(qiáng)探索和研究，強(qiáng)化煤化工廢水處理工藝的有效性，推動(dòng)煤化工企業(yè)未來(lái)更進(jìn)一步的可持續(xù)發(fā)展[2]。

3 煤化工廢水處理工藝研究

3.1 預(yù)處理

針對(duì)煤化工廢水的處理方法，預(yù)處理工藝作為一項(xiàng)常見(jiàn)的方式，其中的沉淀、隔油等工藝中運(yùn)用到的都是物化處理方法。以隔油法操作工藝為例，主要的操作方法可分為以下兩種，分別是重力分離法和旋流分離法，這一工藝針對(duì)的煤化工廢水主要以酚和氨含量較大的廢水為主，處理這一類(lèi)型的煤化工廢水時(shí)首先過(guò)濾廢水中的酚和氨，之后再進(jìn)行更進(jìn)一步的操作。處理煤化工廢水中的酚是選用異丙基醚為預(yù)處理劑，提前處理煤化工廢水中的酚離子;處理煤化工廢水中的氨時(shí)，則通過(guò)液膜技術(shù)法、蒸汽脫酚法、溶劑萃取法等方式，萃取和隔離煤化工廢水中的氨離子。很多的煤化工企業(yè)都是采取以上方式預(yù)處理煤化工廢水，通過(guò)隔離和處理煤化工廢水中的酚物質(zhì)和氨物質(zhì)，為后續(xù)的處理工藝應(yīng)用制造便利的基礎(chǔ)條件。

3.2 生化處理

經(jīng)過(guò)對(duì)煤化工廢水的預(yù)處理之后，就到了生化處理這一環(huán)節(jié)，針對(duì)煤化工廢水的生化處理運(yùn)用到了多項(xiàng)處理工藝，包括厭氧、載體生物流化床、序批式活性污泥處等，處理活性污泥必要的時(shí)候還會(huì)應(yīng)用到活性炭進(jìn)行過(guò)濾。根據(jù)實(shí)際的煤化工廢水物質(zhì)特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的處理劑物質(zhì)，完成煤化工廢水的生化處理工藝應(yīng)用[3]。

3.2.1 厭氧法

厭氧法是處理和過(guò)濾普通活性污泥的方式，針對(duì)的是煤化工廢水中的一些微生物、具有反硝化反應(yīng)的物質(zhì)。過(guò)濾了普通活性污泥之后，通過(guò)厭氧處理，煤化工廢水中COD質(zhì)量和濃度均不斷減少，隨著廢水處理工藝的實(shí)施和推進(jìn)，煤化工廢水中的大多數(shù)物質(zhì)逐漸被分解，但是煤化工廢水仍舊還有其他的化學(xué)物質(zhì)無(wú)法被完全分解和清除，針對(duì)這一問(wèn)題，采取厭氧固定膜的方式處理無(wú)法清除的物質(zhì)，取得了較好的效果，常常被應(yīng)用到煤化工廢水的生化處理中。厭氧處理的過(guò)程改變了難以降解的煤化工廢水物質(zhì)結(jié)構(gòu)鏈，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)成分到鏈狀化合物的轉(zhuǎn)變，整個(gè)厭氧處理的過(guò)程較為特殊，針對(duì)焦化廢水的處理起著關(guān)鍵的作用，大大降低了廢水中的化學(xué)物質(zhì)質(zhì)量和濃度[4]。

3.2.2 載體生物流化床

在處理煤化工廢水的過(guò)程中，載體生物流化床采取的是生物膜法和活性污泥法，借助活性泥垢組成的過(guò)濾網(wǎng)，通過(guò)篩網(wǎng)去除掉煤化工廢水的一些物質(zhì)。載體生物流化床具有高負(fù)荷的脫除氨氯功能，在處理煤化工廢水的過(guò)程中體現(xiàn)出了低成本的優(yōu)勢(shì)，占地面積也相對(duì)更小，因此在煤化工廢水的生化處理中運(yùn)用十分廣泛、是使用次數(shù)最多的方式。但是載體生物流化床對(duì)于人員操作的要求較高，需要具備豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員進(jìn)行，否則很容易發(fā)生填料丟失等問(wèn)題，降低了載體生物流化床操作的有效性，為后續(xù)的工作帶來(lái)麻煩，增加了煤化工廢水處理的成本費(fèi)用。

3.2.3 序批式活性污泥

經(jīng)過(guò)了煤化工廢水生化處理的厭氧法和載體生物流化床處理兩項(xiàng)工藝之后，通過(guò)序批式活性污泥操作處理，在好氧和厭氧的交替反應(yīng)中再次過(guò)濾污水中的有機(jī)物成分，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法的技術(shù)改良，目前的序批式活性污泥處理方式的有效性更強(qiáng)，煤化工廢水的化學(xué)物質(zhì)經(jīng)過(guò)處理后，可以滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，是煤化工廢水處理中的一種新型手段。

3.3 深度處理

煤化工廢水在經(jīng)過(guò)了預(yù)處理和生化處理之后，其中有害物質(zhì)的質(zhì)量和濃度均有所降低，僅留存了部分降解難度較大的有機(jī)物，這一部分有機(jī)物導(dǎo)致了煤化工廢水的色度、濃度等均不符合排放標(biāo)準(zhǔn)，要想正常排放煤化工廢水，需要進(jìn)行更進(jìn)一步的深度處理。深度處理煤化工廢水，也就是強(qiáng)化生物脫碳脫氧的過(guò)程，降解掉煤化工廢水中的高氨氮物質(zhì)和COD，提高煤化工廢水的水質(zhì)質(zhì)量，保證煤化工廢水符合排放標(biāo)準(zhǔn)，使其可以被應(yīng)用到城市污水再生利用中。通過(guò)深度處理后的煤化工廢水，滿足工業(yè)用水水質(zhì)的要求，真正實(shí)現(xiàn)綠色、可持續(xù)的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)模式，推動(dòng)我國(guó)的煤化工企業(yè)發(fā)展。

4 結(jié)論

綜上所述，隨著我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷建設(shè)和發(fā)展，新時(shí)期的煤化工企業(yè)應(yīng)正視廢水處理的問(wèn)題，關(guān)注煤化工廢水量增長(zhǎng)的原因，加強(qiáng)對(duì)煤化工廢水處理工藝的更進(jìn)一步研究。根據(jù)對(duì)現(xiàn)階段美化工廢水處理技術(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前我國(guó)在煤化工廢水處理方面仍舊存在一定的上升空間，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際的煤化工廢水處理現(xiàn)狀，根據(jù)企業(yè)的廢水特點(diǎn)和排放情況，強(qiáng)化當(dāng)前的廢水處理技術(shù)，致力于改善我國(guó)的水質(zhì)問(wèn)題，推動(dòng)煤化工企業(yè)未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王貴.高鹽化工廢水處理工藝分析[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2020， 46（04）：100-101.

[2]王先明.化工園區(qū)石油化工廢水深度處理工藝技術(shù)分析[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2020（03）：178-179.

[3]田茂遠(yuǎn)，呂昌彥，等.關(guān)于煤化工廢水處理技術(shù)應(yīng)用分析[J].化工管理，2019（27）：114-115.

[4]余薇.醫(yī)藥化工廢水處理工藝分析[J].山西化工，2019， 39（02）：188-190.