煤化工發(fā)展中的水質(zhì)污染及處理

摘要：本文首先介紹了我國煤化工廢水處理存在的問題分析，然后介紹了煤化工廢水處理技術，接著介紹了煤化工廢水處理方法，最后介紹了加強對廢水的深度處理工藝研究。

關鍵詞：煤化工;水質(zhì)污染;處理

一、前言

煤化工是減少燃煤污染的有效途徑，但氣化過程中產(chǎn)生的廢水會對環(huán)境造成污染。因此煤化工企業(yè)應重點重視煤化工的廢水處理問題。

二、我國煤化工廢水處理存在的問題分析

現(xiàn)階段在我國煤化工企業(yè)中，所占比例最高的廢水為濃度較高的煤氣洗滌廢水，在這些煤氣洗滌廢水中，含有大量的的酚及氯化物等有害物質(zhì)，對環(huán)境造成了極大的危害。除此之外，據(jù)檢測所知，廢水中的COD含量也保持在50000mg/L上下，氯化物大概在200～500mg/L左右。另外，廢水中所含有的大部分有機物，因為較難降解，對環(huán)境也造成了極大的影響。總體而言，目前我國在煤化工廢水的處理方面尚不完善，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、預先處理階段中存在的問題

在煤化工廢水處理過程中，通常采用隔油法進行預先處理，這種方法在我國屬于較為傳統(tǒng)的預處理手段。由于油類的過量會直接影響生化處理階段的效果，故使用以隔油法對多余的油類進行隔離，以保證生化處理階段的有效性。但這種方式有利有弊，收集的油類在回收利用方面欠缺途徑。

2、生化處理階段存在的問題

在通常情況下，煤化工廢水在經(jīng)過預先處理之后，會利用缺氧好氧生物法來對其進行后續(xù)處理，但是由于煤化工廢水中存在一些多環(huán)和雜環(huán)類化合物，在缺氧好氧生物法進行處理結束之后，在所排出的廢水中，氨氮及COD難以達到所規(guī)定的標準，因此在生化處理階段也存在一定的缺陷。

3、深度處理階段存在的問題

在經(jīng)過預先處理和生化處理階段后，隨之進入的是深度處理階段。經(jīng)過前期幾項處理，煤化工廢水中所含有的氨氮及COD指標有所下降，但是在很大程度上還是會受到降解有機物的阻礙，導致經(jīng)處理后的廢水在顏色上存在一定的色度，且COD和氨氮指標也無法達到排放標準。但是經(jīng)過上述說明可知，深度處理是一個必要的過程，但是傳統(tǒng)的處理方式在很大程度上難以取得可觀的效果，我們不能局限于傳統(tǒng)的深度處理方式，應在原有的基礎上努力進行創(chuàng)新。

三、煤化工廢水處理技術

煤化工廢水處理通常可分為一級處理、二級處理和深度處理。這里的一級、二級處理的劃分與傳統(tǒng)的城市污水處理的概念上有所不同，這里所述的一級處理主要是指有價物質(zhì)的回收，二級處理主要是生化處理，深度處理普遍應用的方法是臭氧化法和活性炭吸附法。

1、煤化工廢水有價物質(zhì)的回收

煤化工廢水中有機物質(zhì)的回收一般指的是對酚和氨的回收，常用方法有溶劑萃取脫酚、蒸氨等。

酚的回收。回收廢水中酚的方法很多，有溶劑萃取法、蒸汽脫酚法和吸附脫酚法等。新建焦化廠大都采用溶劑萃取法。對于高濃度含酚廢水的處理技術趨勢是液膜技術、離子交換法等。

氨的回收。目前對氨的回收主要采用水蒸氣汽提-蒸氨的方法。污水經(jīng)汽提，析出可溶性氣體，再通過吸收器，氨被磷酸氨吸收，從而使氨與其他氣體分離，再將此富氨液送入汽提器，使磷酸氨溶液再生，并回收氨。

四、煤化工廢水處理方法

煤化工廢水在進行出處理前根據(jù)不同的水質(zhì)特點設置調(diào)節(jié)池以調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，設置隔油池或氣浮池進行除油，經(jīng)以上的與處理后可采用下面的方法進一步進行處理。

1、活性污泥法

活性污泥法是采用人工曝氣的手段，使得活性污泥均勻分散并懸浮于反應器中和廢水充分接觸，并在有溶解氧的條件下，對廢水中所含的有機底物進行著合成和分解的代謝活動。在活動過程中，有機物質(zhì)被微生物所利用，得以降解、去除。同時，亦不斷合成新的微生物去補充、維持反應器中所需的工作主體——微生物（活性污泥），與從反應器中排除的那部分剩余污泥相平衡。

活性污泥法處理的關鍵是保證微生物正常生長繁殖，為此須具備以下條件：一是要供給微生物各種必要的營養(yǎng)源，如碳、氮、磷等，一般應保持BOD5：N：P=100：5：1（質(zhì)量比）。煤化工廢水中往往含磷量不足，一般為0.6～1.6mg/L，故需向水中投加適量的磷;二是要有足夠氧氣;三是要控制某些條件，如pH值以6.5～9.5、水溫以10～25℃為宜。另外應將重金屬和其他能破壞生物過程的有害物質(zhì)嚴格控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。

2、生物鐵法

生物鐵法是在曝氣池中投加鐵鹽，以提高曝氣池活性污泥濃度為主，充分發(fā)揮生物氧化和生物絮凝作用的強氧化生物處理方法。工藝包括廢水的預處理、廢水生化處理和廢水物化處理三部分。預處理包括重力除油、均調(diào)、氣浮除油;生化處理過程包括一段曝氣、一段沉淀、二段曝氣、二段沉淀;物化處理工藝流程包括旋流反應、混凝沉淀和過濾等工序。

在生物與鐵的共同作用下能夠強化活性污泥的吸附、凝聚、氧化及沉淀作用，達到提高處理效果、改善出水水質(zhì)的目的。生物鐵法的生產(chǎn)運行工藝條件包括：營養(yǎng)素的需求、適量的溶解氧、溫度和pH值控制、毒物限量及污泥沉降比等。

3、炭—生物鐵法

目前，國內(nèi)一些廠家的處理裝置由于超負荷運行或其他原因，處理后的水質(zhì)不能達標，炭—生物鐵法是在原傳統(tǒng)的生物法的基礎上再加一段活性炭生物吸附、過濾處理。老化的活性炭采用生物再生。

該工藝流程簡便，易于操作，設備少，投資低。由于炭不必頻繁再生，故可減少處理費用。對于已有生物處理裝置處理水后不符合排放標準的處理廠，采用炭—生物鐵法進一步處理以提高廢水凈化程度也是一種有效的方法。

4、缺氧—好氧（A—O）法

用常規(guī)的活性污泥處理煤化工廢水，對去除酚、氰以及易于生物降解的污染物是有效的，但對于COD中難降解部分的某些污染物以及氨氮與氟化物就很難去除。

A—O法內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝，即缺氧—好氧工藝，其主要工藝路線是缺氧在前，好氧在后，泥水單獨回流，缺氧池進行反硝化反應，好氧池進行硝化反應，廢水先流經(jīng)缺氧池后進入好氧池。與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比，A—O工藝具有流程簡短、工程造價低;不必外加投入碳源等優(yōu)點。同時也存在著脫氮率不高（85%左右）等不足。

五、加強對廢水的深度處理工藝研究

固守傳統(tǒng)方法沒有作用且不穩(wěn)定的前提下，必須要加大對煤化工廢水的深度處理。更要在煤化工廢水處理新型工藝上下苦工來研究。目前最新的處理工藝發(fā)展趨勢有如下方向：

1、混凝沉淀

混凝沉淀法在生產(chǎn)過程里加入混凝劑來調(diào)節(jié)和強化沉淀，平衡PH，讓廢水內(nèi)的懸浮物在混凝劑作用下重力下沉，達到固體和液體的分離。通常加入的混凝劑有：鐵鹽、聚鋁等。

2、吸附法

因為固體表面存在吸附水中溶質(zhì)及膠質(zhì)的能力，當廢水通過比表面積很大的固體顆粒時，水里面的污染物會被吸附劑吸附到固體顆粒上，從而去除污染物。經(jīng)過馴化的優(yōu)勢菌種對喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2—5倍且優(yōu)勢菌種的降解效率較高經(jīng)其處理8h可將喹啉、異喹啉、吡啶降解90%以上。

3、高級氧化工藝技術

煤化工廢水中的有機物眾多，其中酚類、多環(huán)芳烴、含氮有機物等難降解的有機物占多數(shù)，它們的存在影響了后續(xù)生化處理的效果。高級氧化技術是在廢水中產(chǎn)生大量的自由基HO，自由基能夠無選擇性地將廢水中的有機污染物降解為二氧化碳和水。高級氧化技術可以分為均相催化氧化法、光催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他催化氧化。

六、結束語

煤化工廢水處理每一個階段都會有先進的科學工藝，而一種單一的處理工藝不能夠完全達到處理的最終理想效果，這一領域需要跟多的深度研究來填補，急需突破。深入研究煤化工廢水的先進處理技術，既是當前經(jīng)濟建設面臨的現(xiàn)實問題，也是將來進行技術攻關的重點。

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