淺談煤化工生產廢水處理技術與工藝

余遠航 楊娜娜

摘 要：隨著市場經濟的快速發展，煤化工企業的發展規模也在不斷擴大，以滿足我國工業生產的實際需求。但是煤化工企業在生產過程中會有大量的廢水產生，不僅對生態環境造成嚴重污染，而且對人們的身體健康造成一定威脅，影響煤化工生產行業的可持續發展。這就要求煤化工企業采取先進的技術與合理的手段加強對生產廢水的集中處理，進一步提高煤化工生產廢水處理水平，從而避免廢水會對大氣、土壤、河流等造成的污染和破壞，促進現代化煤化工企業的健康綠色發展。本文簡要介紹了煤化工廢水的主要來源，重點分析了煤化工生產廢水處理現狀以及技術工藝，以期能為有關方面需要提供借鑒和參考。

關鍵詞：煤化工;生產廢水;處理技術

1 煤化工廢水的主要來源

煤化工包括煤焦化、煤液化和煤氣化等內容，經過化學加工的煤炭能夠轉化成液體、固體、氣體燃料和化學品，由于生產工藝的差異，最后制作出的化工產品有著不一樣的價值。由于煤化工企業需要以煤炭作為主要原料，以大量的水作為輔料開展化工生產，因此會有大量的廢水產生。煤液化會在氫裂化、加氫精制、液化等過程中所產生含有酚類和硫類的廢水;煤氣化會在特定的壓力與溫度下原煤與煤焦發生反應而產生的水煤氣，其中要包括氰化物、硫化物、氨氮物等化學物質;煤焦化會在真空與高溫狀態下分解原煤，同時產生氨氮、COD與有機污染物。煤化工生產所產生的廢水內含有酚類、硫類、酮類、焦油、COD等有害物質，氨含量和氮含量在大于200mg/L且小于500mg/L的范圍內，其成分比較復雜，而且傳統的沉淀法、氣浮法等處理方式無法對廢水中的有害物質進行降解，這在一定程度上威脅到周邊的生態環境和人們的身體健康。煤化工企業必須認真分析廢水組成成分，全面掌握廢水形成過程，篩選出過濾、吸附、生化等準確有效的廢水處理技術，從而使廢水處理效率與質量得到大幅提高，減少污染物對生態環境造成的污染。

2 煤化工生產廢水處理現狀

煤化工在生產過程中會使用到大量的水，這就極易造成大量廢水的排放。煤化工生產廢水中不僅含有酚類、硫類、酮類等大量的毒害類化學物質，而且還含有氮氣、氨氣以及咔唑類成分，如果在生產過程中將廢水直接排放，將會嚴重損害周圍的動植物和人體的健康。由于煤化工生產廢水中含有較多的化學物質類型和數量，因此需要采取不同的方法實現降低和去除。目前，我國煤化工企業通常采取生化技術來處理生產廢水，通過隔油處理和氣浮處理的方式進行預處理，這些基礎性的處理方式能夠回收廢水中的大量油類物質，從而減少廢水處理中油類物質所產生的阻礙，達到良好的防爆效果。還有一些化工企業采用好氧生物法和缺氧生物法進行廢水處理，能夠有效去除氮氣、氨氣等物質，但對于多環類物質和雜環類物質的降解效果不明顯，煤化工生產廢水中大量苯酚類物質得不到完全解決。隨著科學技術的不斷進步，煤化工企業積極引進載體流動床生物膜法、好癢氧厭氧綜合生物法、PACT法以及厭氧生物法等先進的技術對生產廢水進行有效處理，不僅具有良好的效果，而且呈現出了較高的工作效率，廢水中氨氮化物的濃度降低至98%，油類濃度降到20mg/L，COD的去除率達到92%，揮發酚濃度降低到96%，能夠使廢水達到環保排放標準，從而保障煤化工企業的健康可持續發展。

3 煤化工廢水處理技術與工藝

3.1 預處理技術

3.1.1 脫酚處理

在煤氣化廢水中，會產生酚類物質，針對該物質化工企業通常采取的溶劑萃取脫酚技術進行降解。如果采取溶劑萃取脫酚技術仍無法滿足降解要求，可以結合溶劑萃取脫酚技術進行綜合處理。當前煤化工企業采用的溶劑萃取脫酚技術主要是以乙酸丁酯或二異丙基醚等物質作為原料，例如在生產煤制天然氣時，如果采用魯奇加壓氣化工藝就需要使用異丙基醚作為脫酚溶劑進行廢水處理。通過長期實踐可以看出，對于煤制天然氣廢水采用異丙基醚進行脫酚處理，能夠使廢水中酚的含量降低至0.6g/L，呈現出良好的處理效果。

3.1.2 脫酸處理

脫酸處理是廢水預處理技術中的一道重要工藝，主要目的是分離煤氣化廢水中H2S、CO2等酸性物質。在實際的脫酸處理中，需要對遇水后的CO2、H2S等酸性分子所出現的弱電離現象進行綜合考慮，弱電離會大幅降低廢水的脫酸效率。所以在脫酸處理時要做到向上排放CO2、H2S等酸性氣體，即便酸性氣體從脫酸塔頂部排出，仍然需要合理控制脫酸塔頂部的溫度，這樣才能排出酸性氣體，在酚水中存留部分游離的氨分子。

3.2 生化處理技術

所謂的生化法，主要分為好氧處理和厭氧處理，是利用微生物生化作用對污染物進行降解，處理形式包括活性污泥、生物膜以及氧化塘等，有效降低污水含油量以及各種有機、無機污染物。生化法具有凈化效果好、處理效率高、無二次污染等優勢，能夠使污水達到回注或環保外排標準。但是生化法也存在一些缺點，有著較低的沖擊負荷和較快的水質變化，而且容易產生污泥膨脹，同時水中含油物質的種類和含量變化會直接影響到生化處理的效果。煤化工企業在對生產廢水進行生化處理時，可以采用A/A/O技術，通過需氧生物處理法或厭氧生物處理法來降解聯苯、喹啉等有機物質，使其成為鏈狀化學物，隨后再通過物理沉降的方法分離去除廢水中有害物質。該技術能夠有效處理水相，使COD值大幅降低。SBR技術作為生化處理的重要工藝，能夠使廢水中活性污泥產生的微生物發生好氧與厭氧的反應，從而使氨氮化物與有機污染物通過物理沉降的方式實現全面去除。化處理技術主要是在廢水預處理的基礎上進行更加深層次的處理，進一步分解廢水中的有害物質，使其成為能夠被處理掉的分子，最終轉化為水資源進行循環利用。

3.3 深度處理技術

3.3.1 改進型好氧生物法

在處理廢水的過程中，將適量的活性炭投入到污泥瀑氣池中，充分發揮活性炭的吸附作用，有效吸附廢水中含有的有機化合物，這種處理方式還能夠將食物提供給水體中的微生物，從而使有機化合物的氧化能力得到大幅提升。在改進型好氧生物法中，通過濕空氣法還能夠促進已使用活性炭的再生。在煤化工生產廢水處理中應用CBR方法，即載體流動床生物膜法，屬于一種化床技術，這種技術方法的應用是建立在一些特殊性質的填料基礎上的。在污泥池中投放填料，微生物會依附在填料表面，微生物膜會逐漸在填料表面形成，并且使池中生物濃度提高3-6倍左右，濃度保持在大于7g/L且小于11g/L的范圍內，從而使化合物的降解速率得到全面有效的提升。

3.3.2 臭氧氧化法

在優化廢水處理物化方法過程中，臭氧氧化法作為一項重要技術得到煤化工企業的廣泛應用。臭氧氧化法主要是經過隔油池將廢水中的油和酚等成分去除，然后在調節池合理調節廢水pH值，廢水同時接觸臭氧和氧化器，隨后通過輸送一些壓力使污水以相應的速度通過噴嘴，以此形成負壓吸入臭氧。臭氧氧化法具有較少的物質殘留、較短的反應時間以及較高的處理效率等優點，但是由于無法儲存臭氧，導致臭氧在廢水量和水質在發生變質的情況下難以及時投放，而且具有較大的耗電量和較高的投入成本，因此應用范圍有限。

3.3.3 固定化生物技術

作為一種新型的處理技術，固定化生物技術主要是對生物化污水處理進行高效改進，有針對性的選擇固定優勢菌種，使生物菌種能夠在煤化工污水處理過程產生良好的效果。固定化生物技術不僅能夠提供高效菌種，減少污泥量，而且能夠對生物反應器內原微生物細胞濃度和純度進行很好地控制，便于反應器的固液分離。

4 結束語

綜上所述，在工業領域中，煤化工生產是極具代表性的行業，高水耗的產業模式決定了生產廢水的高排放量，很多污染物難以分解徹底，對生態環境造成污染，對企業發展造成制約。這就要求煤化工企業認真落實污水處理制度，不斷提高廢水處理技術的水平，實現廢水無害化處理及重復利用，提高資源利用率，促進煤化工生產及生態環境的和諧發展。

參考文獻：

[1]于曉霞.煤化工生產廢水處理新技術研究[J].煙臺職業學院學報，2014，20（04）：90-92.