煤化工廢水的來源及處理方案

孫貴軍

（中電投新疆能源化工集團有限責任公司 新疆烏魯木齊 830063）

1 煤化工廢水的來源分析

煤化工以煤作為主要的原料，在進行化學加工的過程中，產生各種化學成分的氣體、液體和固體廢水，具體的情況如下。

1.1 焦化廢水

在高溫狀態下干餾煉焦煤，煉焦煤里面的水分與粗煤氣混雜混雜在一起，并形成成分復雜的剩余氨水冷凝液，譬如回收與精制車間的焦油渣、酸焦油，再如熄焦池的焦粉和生化脫酚工段的活性污泥等。另外在煤氣凈化的過程當中，以及在焦油加工、粗苯精制等過程中所產生的成分復雜的廢水，都具有焦化廢水的性質。

1.2 氣化廢水

爐中的煤燃料在高溫之下，以空氣作為氣化的介質，與煤燃料當中的可燃物質產生化學反應，然后轉化成氣體燃料，另外還產生煤氣洗滌廢水和冷凝水等氣化廢水，常見的有固定床的固態氣化排渣、加壓液態排渣，以及流化床氣化排渣和氣流床氣化排渣等。

1.3 液化廢水

這種廢水既可以通過直接液化，也可以通過間接液化產生。直接液化是煤燃料在爐中的高溫和高壓狀態下，加入的氫氣促使煤燃料中的有機高分子結構轉化成為較低分子的液體燃料，雖然產生的廢水量比較少，但廢水當中所含有的硫化物和氨等濃度非常高。間接液化煤氣氣化之后產生合成氣，與催化劑共同作用后產生燃料油，但在分離過程中會產生技術污染的廢水。

2 煤化工廢水的處理方法

根據煤化工廢水的來源，以及結合國內煤化工行業的廢水處理技術狀況，筆者建議采用物化預處理、生化處理和物化深度處理三種方法。

2.1 物化預處理方法

物化預處理有氣浮和隔油等多種方法，以氣浮法為例，鑒于廢水的油類比較多，對后續的生化處理效果具有較大的影響，而這種方法能夠將煤化工廢水進行預處理之后，分離出廢水當中的油類，并再次利用回收利用，這種方法還具有預曝氣的作用。以某焦化廠為例，該廠采用運行費用比較低的射流氣浮除油法，將各種除油系統串聯起來，在蒸生化之前，確定廢水含油量在30g/m3以下，于是利用含氣浮組合系統，分理出焦化廢水當中的油類，除油率達到了80%左右。筆者對以上這種除油方法進行了如下總結：一是除油過程中氣浮系統的設計負荷必須穩定，而且將進水油和出水油濃度分別控制為200-400mg/L和900mg/L；二是要綜合考慮油和水的密度差異因素，利用油密度小于水密度的物理性質，控制油和水分別往相反的方向流動，然后分別利用集油和集水設備收集。

2.2 生化處理方法

這種方法主要針對已經進行預處理的煤化工廢水，常見的有缺氧生物處理和好樣氧氣生物處理兩種，也可以將兩種處理方法相結合使用。首先是好氧生物法，這種方法是將活性炭粉末投到活性污泥曝氣池當中，吸附曝氣池里面的有機物和溶解氧，為活性污泥當中的微生物提供食物，提高有機物的氧化分解速度，某化工廠在利用PACT法，對焦化廢水進行反硝化深度處理，焦化廢水中COD的濃度從570mg/L降到100mg/L，氨氮的濃度從394mg/L降到15mg/L，符合排放的基本要求。其次是厭氧生物法，這種方法主要針對好氧生物降解法無法有效降解的有機物，譬如某化工廠用濃度為7600mg/L的酚加入煤氣廢水當中，高倍稀釋煤氣廢水，然后進行厭氧消化。再次是好氧和厭氧聯合生物法，在好氧生物法和厭氧生物法單獨時候都不能有效處理煤化工廢水的時候，可將兩種方法聯合使用，譬如某化工廠用好氧生物法去除工業廢水當中90%以上的COD，但有機物萘的去除率僅有10%，于是聯合采用厭氧固膜法，有效地將有機物萘去除干凈，這種方法在我國煤化工廢水生物處理工藝當中，廣為使用。

2.3 深度處理方法

深度處理常見的有高級氧化、吸附、固定化生物技術等多種方法：首先是高級氧化技術，主要針對含有酚類、氮類、多環芳烴等難降解有機物的煤化工廢水，為了避免影響后續的生化處理效果，可利用這種方法將工業廢水當中的難降解有機物轉化成CO2、水、N2等無害物質，譬如濕式催化氧化技術，將待處理的廢水處于一定溫度和壓力的環境下，利用催化劑分解污水中的有機物，降解成無害的物質，具有高效和簡單的優點。其次是固定化生物技術，能夠達到1500mg/L濃度COD的去除效果，譬如固定化混合菌群降解技術，某工程采用這種技術降解焦化廢水當中的多環芳烴，在多環芳烴被完全降解之后，固定化的細胞吸收有機物的營養而繼續生長，在15天之后將焦化廢水當中的酚、萘等完全降解干凈。再次是吸附法，這種方法主要用于去除固定物體表面的物質物質，在處理工業廢水的過程當中，經過固體顆粒的廢水污染物往往會吸附在固體表面，這時候我們可以利用吸附Fenton催化劑的活性炭進行催化氧化處理。

3 結束語

綜上所述，針對煤化工工業當中的焦化、氣化、液化廢水污染問題，我們要在分析煤化工廢水來源的基礎上，針對不同廢水的性質和特征，采用合適的廢水處理方法，筆者根據實際的工作經驗，認為物化預處理、生物處理、深度處理方法最為適用，但具體采用哪一種方法，需要針對不同類型的廢水，這樣才能提高處理的效果。

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