煤化工廢水處理技術應用分析

摘要：為了有效實現環境保護的戰略目標，促進煤化工企業的可持續發展，必須要加強對煤化工廢水處理技術與方法的研究。文章探討了煤化工廢水的來源、基本特點與處理方法，希望可以有效促進對煤化工廢水的合理處理，從而有效推動煤化工行業的良好發展，實現我國廢水“零排放”以及“節約環保”的戰略目標。

關鍵詞：煤化工企業；廢水處理技術；零排放；節約環保；環境保護 文獻標識碼：A

中圖分類號：X703 文章編號：1009-2374（2015）27-0098-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.051

我國富含豐富的煤炭資源，但是卻缺乏充足的天然氣及石油，所以煤化工行業一直在我國的工業占據非常重要的地位。因為煤化工企業會消耗大量的水資源，而且還會排放出大量的污水與廢水，并且污水的水質比較復雜，會對生態環境產生一定的影響，因此為了謀求更好的發展，煤化工企業就必須要采取有效的措施，合理解決污水處理問題。

1 煤化工廢水的來源及基本特點

煤化工主要是以煤炭作為原料，通過一系列的化學加工，將煤逐漸轉化為液體、固體以及氣體的燃料與化學品，而且再通過一系列的流程制造出各種具有應用價值的化工產品的工業。

煤在化學加工的過程中會產生大量富含液體廢水、焦化廢水以及氣化廢水的工業廢水，而這些廢水中含有很多有毒、有害物質，例如固體懸浮顆粒、硫化物、呋喃以及含硫、氮與氧的雜環化合物等。在通常狀況下，煤化工廢水的COD值為2000～5000mg/L，pH數值在7.2～10.0范圍內，氰化物為10～30mg/L，氨氮含量為200～600mg/L。如果沒有對這些廢水給予合理的處理，那么就會對環境與生態造成一定的危害，甚至還會危害到人體的身心健康。

2 煤化工廢水處理方法

在一般狀況下，煤化工廢水的處理工藝主要經過三個流程：（1）物化預處理；（2）A/O生化處理；（3）物化的深度處理。

2.1 預處理

目前，煤化工廢水預處理常見的方法主要有以下兩種：（1）氣浮法。此方法主要包含電解氣浮法以及溶氣氣浮法等；（2）隔油法。此方法主要包含聚結過濾型、重力分離型以及旋流分離型三種。而其中又可以將重力分離型劃分為重力沉降分離隔油罐、平流式、平行波紋板式以及斜管式等類型。

假如在煤化工廢水中含有大量的氨以及酚，那么就必須要對這兩種物質實行有效的回收預處理。在通常狀況下，對氨的處理方法主要是選用蒸汽汽提-蒸氨法，對酚的預處理方法主要包括離子交換法、蒸汽脫酚法以及溶劑萃取法等。在工業上，對酚進行預處理操作時，往往會選擇溶劑萃取法，通常會選取異丙基醚作為

溶劑。

2.2 生化處理

所謂的生化處理法即為借助微生物所具有的新陳代謝功能，逐漸降解廢水中所包含的酚類物質，并且將其逐漸轉變為無害物質的一種方法。由于此方法具有成本較低、處理功能較強、處理設備比較簡單、應用范圍比較廣等優勢，因此非常適合應用于煤化工廢水的處理操作中。在通常狀況下，生化處理主要包含以下三種常見的方法：

2.2.1 對好氧生物法的改進。

第一，PACT法。此方法即為在活性污泥曝氣池當中投入一定量的活性炭粉末，然后利用活性炭對有機物以及溶解氧的吸附作用，對煤化工廢水中所含的難降解的有機物進行富集。并且還能夠為微生物的成長提供足夠的食物，這樣就可以大大提升對有機物的氧化分解能力。利用濕空氣氧化法能夠實現對活性炭的再生目的。

第二，載體生物流動床法。此方法又名CBR，其是在充分利用特殊結構填料的基礎上發展而來的一種生物流化床技術。其可以將包含在一個相同生物單元中的生物膜法與活性污泥法有機地結合起來。CBR把比較特殊的載體填料放入至活性污泥池中，在此狀況下，就會有很多微生物附著在懸浮填料的表面，于是就會形成一種微生物膜。由于此方法所用到的填料是具有特殊結構的，在鼓風曝氣的擾動下，其會在反應池隨著水流不斷地浮動，煤化工廢水中的污染物在與填料接觸后，會在擴散及吸附的作用下，進入到生物膜中，然后再被生物膜當中所含有的微生物降解。CBR法占地面積小、投資成本較低，而且抗沖擊能力與脫氮能力都非常強，去除氨氮的效果也比較好。然而此方法也存在一定的不足，即由于填料的密度較低，因此極易發生流失，所以這樣就會對運行管理以及設計提出了較高的要求。

2.2.2 厭氧生物法。此方法又名為UASB技術，其主要是利用上流式厭氧污泥床技術實現對煤化工廢水的處理操作。此方法的反應器主要包括氣體、固體以及液體三相分離裝置，在此裝置的底部安裝了一個污泥反應器。此污泥反應器中的微生物可以將廢水中含有的有機物逐漸轉變為二氧化碳與甲醛，之后再由下至上進入到反應器的上部，最后再通過三相分離裝置對其進行分離。此方法能夠有效去除煤化工廢水中所含有的雜環類化合物以及酚類物質，因此在煤化工廢水處理中得到了廣泛應用。

2.2.3 厭氧-好氧聯合生物法。由于采用單一的厭氧或者好氧技術對煤化工廢水進行處理，最終的出水達標情況并不理想。而在對廢水經過預處理之后，再采用厭氧好-好氧聯合生物法進行處理，可以有效地降低廢水中的氨氮質量濃度以及COD的質量濃度，而且可以有效地去除一些難降解的有機物，對吡啶的去除率可以達到70%；對萘的去除率可達到67%；對喹啉的去除率可達到55%。而這是采用單一的厭氧或者好氧技術無法實現的結果。因此，此方法也被廣泛地應用在煤化工廢水的處理中。

2.3 深度處理

在經過生化處理操作后，盡管煤化工廢水中所含的氨氮以及CODcr等物質的濃度會大大降低，然而由于其中還會存在一定量難降解的有機物，這樣就仍然會使水中的色度以及COD等指標無法符合排放的標準。所以在經過生化處理后，還要對出水進行深度處理。深度處理要包括以下兩種方法：

2.3.1 混凝沉淀。此方法主要是借助水中懸浮物所具有的可沉降性能，借助重力的作用逐漸下沉，最終實現固液分離的目的。這樣就可以有效地去除懸浮的有機物，從而有效降低后續生物處理的有機負荷。在一般狀況下，為了提高沉淀效果，常常會在其中加入一定量的混凝劑，例如聚鐵、鋁鹽以及聚鋁等，很多因素都會影響到此方法的應用，例如混凝劑的用量和種類、廢水的pH值等。

2.3.2 高級氧化技術。因為在煤化工廢水中會含有大量難降解的有機物，例如含氮有機物與酚類等，這會對后續的生化處理產生比較嚴重的不良影響。高級氧化技術能夠使得廢水中形成很多藝自由基HO，而自由基HO可以將廢水中所含的有機污染物逐漸降解為水與二氧化碳，因此有助于后續的生化處理。此技術主要包含多相濕式催化氧化法、均相催化氧化法以及光催化氧化法等等。催化氧化法在煤化工廢水處理工藝的前期使用，可以有效提升廢水的可生化性，而且可以除去一定量的COD。然而此方法也存在一定的弊端，例如在運行過程中會花費大量的經濟成本，而且消耗量較大等，所以不適合在處理工藝的前期使用。而在后期的深度處理中使用此技術能夠得到比較理想的降解效果，并且比較經濟可行。

3 結語

總而言之，在煤化工行業迅猛發展的同時，環境問題也日益突出，如何有效地處理煤化工廢水也成為社會必須要重點關注與解決的問題。加強對煤化工廢水處理技術的研究，采取有效措施實現污染物的減量化以及再循環利用，有效提升對資源的利用率，尋找一條可持續發展的循環經濟道路，這對“環保”以及“節能減排”戰略目標的實現均具有非常重要的意義，同時也是促進煤化工產業可持續發展的必經之路。

參考文獻

[1] 王偉，韓洪軍，張靜，等.煤制氣廢水處理技術研究進展[J].化工進展，2013，32（3）.

[2] 韓洪軍，李慧強，杜茂安，等.厭氧/好氧/生物脫氨工藝處理煤化工廢水[J].中國給水排水，2010，26（6）.

[3] 葉文旗，趙翠，潘一，等.高級氧化技術處理煤化工廢水研究進展[J].當代化工，2013，42（2）.

[4] 張志華，李龍家，高亞樓.煤化工廢水預處理的工藝改進[J].價值工程，2010，8（22）.

[5] 黃開東，李強，汪炎.煤化工廢水零排放技術及工程應用現狀分析[J].工業用水與廢水，2012，43（5）.

作者簡介：翟俊英（1982-），男，內蒙古卓資人，神華準能資源綜合開發有限公司氧化鋁中試廠助理工程師，研究方向：工業廢水處理技術與資源化利用。

（責任編輯：秦遜玉）