煤化工工業廢水處理新技術研究

【摘 要】隨著現代技術的不斷發展，煤化工廢水的處理面臨著新的問題和挑戰。本文通過對煤化工廢水的來源以及廢水的特點進行分析，提出了煤化工工業廢水處理的幾種類型，分別是一級處理、二級處理及深度處理，此外，本文還對煤化工廢水處理的新技術進行了分析和介紹。

【關鍵詞】煤化工；工業廢水處理；技術分析

新型煤化工將潔凈能源作為目標產品，潔凈能源包括煤制油、煤制二甲醚以及煤制乙二醇等。我國在能源結構方面呈現出“多煤少油”的特點，因此新型煤化工為我國油氣資源的替代提供了保障和平臺。生產新型煤化工產品時，用水量比較大，排水量也很大，要采取經濟的處理技術以及合理的處理工藝來對煤化工廢水進行處理，使之達到排放標準，因此對煤化工廢水處理技術的研究具有十分重要的現實意義。

1.煤化工廢水的來源

煤化工是將煤作為最基本的原料，并且經過一系列化學反應將煤轉化成為氣體或固體燃料的一種工業，煤化工廢水的來源主要是三個方面，首先是對煤進行加壓氣化時煤氣冷凝水經過循環使用后產生的廢水以及煤氣凈化過程產生的廢水。第二個廢水來源是在煤液化制油過程中產生的廢水。第三個廢水來源是將接受凈化以后的煤氣作為原料生產化肥所產生的廢水。

2.煤化工廢水處理技術

煤化工廢水中包含的污染物種類多，成分復雜，只單純地通過物理或化學方式進行處理，難以達到排放標準。處理的技術分為三類，分別是一級處理、二級處理及深度處理。其中一級處理也稱預處理，二級處理為生化處理，深度處理技術包括混凝法等技術。

2.1預處理技術

對煤制天然氣廢水中酚和氨的處理不僅能夠減少資源的浪費，而且能夠在一定程度上降低之后的處理難度。一般來說，對煤制天然氣廢水的預處理主要包括脫酚以及脫酸。

2.1.1脫酚

煤制天然氣廢水中含有一定量的酚類物質，目前使用較多的是溶劑萃取脫酚技術，如果單一的溶劑萃取脫酚技術不能滿足要求的話，可以和水蒸氣脫酚法相結合。目前國內溶劑萃取脫酚技術采用的原料主要是二異丙基醚或乙酸丁酯等物質，例如如果采用魯奇加壓氣化工藝進行煤制天然氣的生產，那么相應的，其溶劑萃取脫酚技術使用的脫酚溶劑應該是異丙基醚。實際情況證明，采用異丙基醚對煤制天然氣廢水進行脫酚，脫酚后廢水中酚的含量能夠低于 0.6g/L。

2.1.2脫酸

除了對煤制天然氣廢水進行脫酚以外，其預處理工藝還包括脫酸。脫酸簡而言之就是對煤制天然氣廢水中含有的CO2、 H2S等酸性物質進行分離。需要注意的是，在實際的脫酸操作中，一定要考慮到CO2、H2S 等酸性分子在遇水后會出現弱電離現象，弱電離會導致煤制天然氣廢水的脫酸效率下降。因此，在實際的脫酸操作中，排放CO2、 H2S 等酸性氣體時盡量做到向上排放，即將其從脫酸塔頂部進行排出，而且還要對脫酸塔頂部的溫度進行控制，這樣才能把部分游離的氨分子留在酚水中，將酸性氣體排出。

2.2生化處理技術

所謂的生化處理技術指的是通過對微生物自身存在的新陳代謝作用加以利用，對污染物進行分解并且對其進行轉化，使之最后能夠成為二氧化碳等物質。目前我國煤化工廢水處理，普遍采用改進后的好氧生化處理技術，主要包括兩方面工藝，分別是SBR技術以及PACT技術。由于煤化工廢水中存在著聯苯等比較難降解的有機物，這些有機物在好氧生化處理技術中難以降解，需要采用厭氧生物處理技術進行處理。此外，一些煤化工廢水成分十分復雜，可采用厭氧和好氧工藝相結合的方式處理煤化工廢水。

2.2.1 SBR工藝

SBR工藝的優勢，簡單來說就是能夠保證整個生物反應器中好氧和厭氧環境不斷交替。通過兩者不斷交替，保證整個生物反應器能夠獲得較為多樣化的生物菌群和耐沖擊負荷能力。除此之外，SBR工藝還能夠保證生物反應器能夠處理一些有毒或者高濃度煤制天然氣的能力。

以我國中部地區某煤化工業廢水處理廠為例，該廠采用的就是SBR工藝。通過對整個生物反應器的相關裝置（如：曝氣、溫度、加堿裝置）進行改造，從而提升了魯奇工藝處理煤制天然氣廢水的能力。

2.2.2好氧生物膜法

相比SBR工藝，很多煤化工業廢水處理廠采用更多的是好氧生物膜法。好氧生物膜法的優勢在于菌群的生長方式。通過對優勢菌群的篩選，可以實現對煤制天然氣廢水中污染物的降解，特別是對一些傳統工藝降解起來較為困難的有機污染物，其效果更加明顯。我國西南某煤化工業廢水處理廠采用的就是好氧生物膜法，實踐證明，好氧生物膜法能夠有效做到對煤制天然氣廢水中 COD、酚以及氨氮污染物的去除，而且其具有較高的緩沖能力。

2.2.3深度處理技術

在對煤化工廢水進行生化處理后，廢水中仍然存在一些少量難降解污染物，在一定程度上使色度難以達到排放標準，需要采用深度處理技術。當前主要采用方法包括了混凝沉淀法以及高級氧化法等。

3.煤化工廢水處理存在的不足和展望

由于煤化工廢水中含有的有機物的濃度比較低，需要采取有效措施對廢水的氨氮加以去除，隨著排放標準提高，需要對生化水進行深度處理。由此可見，深度處理已經成為未來十分重要的研究方向，在實際深度處理過程中技術選擇有十分重要的意義。當前我國進行產業投資的一個重點就是煤制天然氣，但是對于煤制天然氣廢水處理技術的研究還存在著不足，因此相關的人員要加強對于高濃度廢水處理技術的研究力度。

4.結語

綜上所述，研究煤化工廢水處理技術時，應從預處理、生化處理及深度處理等方面出發，驗證及應用一系列技術的可行性。由于我國的煤炭資源及水資源呈現出逆向的分布特點，因此對煤化工廢水的排放及處理技術提出越來越高的要求。目前我國內蒙古以及寧夏等地區已經開始執行“零排放”的標準，對煤化工的廢水進行深度處理已經成為了未來我國煤化工廢水處理技術研究的重點和發展方向。 [科]

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