煤化工中水處理工藝設計研究

宋光磊

摘要：煤化工領域的發展帶來了巨大的經濟效益的同時帶來了環保問題。國家推出的環境保護相關法律規定中，也對煤化工的污水處理，進行了更高標準的要求。在此背景下，為了保證煤化工行業的健康發展、可持續發展，就一定要對煤化工水處理能力進行強化設計。

關鍵詞：煤化工中水處理工藝;設計研究

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。

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。

1.煤化工污水概述

1.1煤化工污水的來源

煤化工是指以煤炭為原料，經過煤炭焦化、煤氣化、煤液化、焦油化工、電石乙炔化、化工產品回收利用等化學生產過程，將煤炭轉化為氣態、液態、固態燃料及其他化工類產品，大致可分為煤焦化、煤電石、煤氣化和煤液化等。煤化工污水是指在煤化工生產工藝中產生的工業污水，主要包括焦化污水、洗滌污水、冷卻水、氣化污水和液化污水等。煤化工污水通常含有大量的固體懸浮物顆粒、酚類、油類、氨氮等污染物，另外含有呋喃、咪唑、稠環芳烴、萘、酮以及含氮氧硫的雜環化合物等多種難降解有機污染物，這些有機化合物未經處理將會對生態環境造成嚴重的污染。所以，對于煤化工業生產與加工過程中所產生的污水，一定要針對不同生產工藝污水的特點，采取相應的技術措施進行處理，及時去除污水中的有害物質，在符合環保排放標準的前提下排放或者將其循環利用，有效節約水資源，實現水資源的清潔利用。

1.2煤化工污水的具體種類

（1）煤液化污水。煤液化是利用固態煤生產汽油、柴油、液化氣等燃料以及化學品的過程。煤炭原材料加工轉化過程會逐漸產生并排放大量煤液化污水，該污水通常具有高濃度的COD、高色度，而整體鹽含量是非常少的，這樣就會出現高度乳化的現象，其不容易被降解。

（2）煤氣化污水。煤制氣是指原料煤和煤焦在某種特定的溫度和壓力環境下產生反應，產生水煤氣。煤氣化污水主要來自煤氣發生爐的煤氣洗滌、冷凝及凈化等過程。水質極其復雜，含有大量酚類、長鏈烯烴類、芳香烴類、雜環類、氰、氨氮等有毒物質，這些成分很難分解，會對環境造成嚴重的污染，煤氣化污水是一種典型的高濃度難生物降解的工業污水。

（3）煤制甲醇污水。通常，人們以水煤漿為原料，經加壓氣化、低溫甲醇洗及脫硫等工藝，生產甲醇。煤制甲醇污水主要來源于氣化污水，硫回收、甲醇精餾、灰水處理等裝置所排的生產污水，煤漿系統的沖洗污水等。污水含有大量粉煤灰，氨氮、懸浮物含量高，如果不經過處理直接排放，將會對生態環境平衡造成不可逆轉的破壞，因此煤制甲醇污水必須先處理后排放，以消除其環境破壞作用。

（4）煤焦化污水。煤焦化主要是原料煤在高溫與真空的環境下分解，逐漸轉變成為煤氣、焦炭等物質的過程。煤焦化污水的主要成分為高濃度的酚類及氨氮，其含量低但具有高毒性，這是一種成分復雜、有毒、難降解的典型工業有機污水，常規煤焦化污水處理方法很難徹底清除污染物。

1.3煤化工污水的特點

煤化工污水中的污染物組分由于加工工藝的不同存在很大差異。污水含有多種污染物，如烷烴、烯烴、多環芳烴等雜環類有機污染物，氨氮、硫化物、氟化物等無機污染物，稠環芳烴、長鏈脂肪烴等致泡的油性物質，酚、氰化物硫化物等高毒性物質，還含有多種致色基團。同時，煤質差異、設備生產負荷變動、分離收集和處理工藝不夠合理、管理水平差異等主客觀因素也導致污水處理過程具有來水水質波動大等特點。

煤化工污水存在以下特征：污水排放量大，水質變化大;污染物濃度高，成分極其復雜;色度高，COD和BOD含量高;含多種生物毒性物質，生化降解難度大。當前，我國煤化工污水存在或多或少的問題，在很大程度上也對我國煤化工行業的健康穩定發展產生了極大的影響，使得煤化工企業舉步維艱，面臨著嚴峻的挑戰和考驗。

2.煤化工中水處理工藝設計

2.1保障運行穩定的工藝設計

現如今，在煤化工水處理過程中，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。為了能夠對水處理系統的穩定性做出保障，對處理的方式進行了強化，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，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。

2.2水資源優化調度工藝設計

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，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，因為其中存在鈉床、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。

2.3泡沫及臭氣工藝設計

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，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水處理辦法，所出現的泡沫量較低。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。

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水的處理成效上。從煤化工企業的角度出發，除了要對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面也要進行研究改進，實現我們國家以煤化工產業的綠色發展。

參考文獻

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（大唐內蒙古多倫煤化工有限責任公司）