淺析煤化工廢水的處理與回用技術的研究

曲 濤，李柏良（兗礦國宏化工有限責任公司，山東 鄒城 273512）

淺析煤化工廢水的處理與回用技術的研究

曲 濤，李柏良
（兗礦國宏化工有限責任公司，山東 鄒城 273512）

本文對對煤化工廢水特性進行了闡述，對廢水的處理與回用技術工藝的進行分析，并對煤化工廢水“零排放”技術進行了展望。

煤氣化廢水；廢水處理與回用；膜分離

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.016

1　煤化工廢水的基本特點

煤化工企業排放的廢水含高濃度煤氣洗滌水為基礎的，它含有大量的酚，氰化物，石油，氨等有毒有害物質。集成廢水CODcr的一般為5000mg/升左右，氨在200～500毫克/升，含有有機污染物，包括酚類，多環芳族化合物和氮，氧，硫的雜環化合物的廢水，是一種典型的含有難降解的有機化合物的工業廢水。廢水易降解的有機物主要是酚類化合物和苯系物；吡咯，萘，呋喃，咪唑屬于生物降解的有機物；耐火有機物主要是砷吡啶，咔唑，聯苯，三聯苯等。同時煤化學廢水的存在下，通過生物處理，然后在高顏色和濁度的特性，因為它含有多種發色團和發色團的幫助有機物，如：3-甲基-1，3，6-三烯庚，5 - 降冰片烯-2-羧酸，2-氯-2-降冰片烯，2-羥基 - 苯并呋喃，苯酚，1-甲磺?；?4-甲基 - 芐基，3-甲基苯并噻吩，萘-1，8-二胺。

因此，這樣的煤化工后的廢水再利用或達標排放來實現的，主要是為了進一步降低的CODcr，氨氮，色度和濁度等指標。

2　生物處理煤化工廢水

（1）工程菌的利用。工程菌技術通過手動添加或固定馴化選擇裝置，適于處理后的廢水質量優勢菌種，可在廢水中達到有針對性的，高效去除目的難降解有機物。在煤化工廢水處理中，大規模應用工程菌技術到生產實際中仍存在較多問題；（2）SBR的應用。特殊的操作模式SBR法能使具有不斷交替的有氧和無氧代謝環境，具有多種生物微生物群落結構和較強的耐沖擊負荷能力，以及處理有毒或高濃度有機廢水的能力，生物反應池。因此，SBR法煤制氣廢水生物處理技術是研究人員越來越多的關注，并在煤化工污水處理工程的實際應用；（3）好氧生物膜法。更有利的天然過濾細菌，可有效的降解各種污染物，特別是難降解有機污染物的降解優勢菌、煤氣廢水，可以使這個過程實現污染物的低濃度污水附增長方式的有氧生物膜優勢；（4）A/O和A/A/O法的應用。煤化工廢水酚，硝化菌毒的反硝化抑制氰化物和硫喹啉，而預處理氨蒸發工藝，不易發生水堿度，導致生物脫氮煤化工廢水的過程是非常困難的。單獨需氧或厭氧處理煤化工廢水處理都很難獲得滿意的效果，缺氧和好氧生物處理技術相結合是逐漸被研究者的重視。在有機物和氨氮去除效果的煤化工廢水處理過程中A-O法更好，煤化工廢水處理中的應用最常用的生物脫氮技術。

3　深度處理煤化工廢水

（1）混凝沉淀法。廢水中的煤化學難治性有機物主要是膠體和暫停狀態，加入到廢水中的廢水凝血藥物難治性有機物時可以改變穩定狀態，并且在分子重力污染物顆粒聚集成較大的絮凝物或沉淀分離后得到的。常用的凝結劑是氯化鋁，聚丙烯酰胺，硫酸鋁，硫酸亞鐵，氯化鐵等；（2）高級氧化法。預處理（隔油 - 浮選 - 去除苯酚 - 氨蒸發）+生物治療有效的組合（雙循環UASB-ABFB）+高級氧化工藝（臭氧活性炭）煤化工廢水處理工藝的組合。結果表明，在原水COD22385mg/ L時，當揮發性酚4454mg/ L，6毫克/升的臭氧濃度時，出水COD可以降低到21.8mg/ L時，達到GB8978-1996的排放標準。多相催化臭氧經常與金屬氧化物，負載在載體上的金屬，金屬改性沸石，活性炭作為催化劑的技術。該催化劑體系可以有效地生成OH自由基；（3）膜法的應用。膜生物反應器（MBR）和反滲透膜技術在煤化工污水處理的主要代表。當進水COD，氨和150導電～300毫克/升，20～40毫克/升和2140～3500μS/時的COD和色度的去除率浸沒超濾為10%至20%，和濁度高達98%厘米；為化學需氧量和氨氮的去除率反滲透系統達到80%以上，脫鹽率一直保持在97%以上；（4）UF-NF-RO膜技術用于煤化工廢水深度回用研究。煤化工廢水處理和再利用最先進和空間技術的發展是膜分離技術。目前使用UF-RO技術，實際應用中使用的膜分離技術的煤化學廢水處理現有的應用實例，過程，發現反滲透此過程中的操作壓力高，水產量低，致密水產大，容易膜結垢和其他問題，并且使用UF-NF過程的較小操作壓力并不能除去的一價離子。在此基礎上提出了UF-NF-RO深度煤化工廢水處理新技術。結果表明，UF-NF-RO工藝處理煤化工廢水二級出水水質穩定良好：超濾水SDI持有3個或更少，90%，除濁；在72.37%0.1NTU以下，硬度去除率，50%或更多COD去除率納濾水的濁度，原水納濾水質的影響較小；反滲透為99%，硬度COD去除率和分別為98%，且95%以上的除去率的導電性；污水回用水質完全符合要求，該過程不需要操作過程中的化學清洗。

4　煤化工廢水“零排放”技術展望

有機廢水處理，廢水處理鹽，鹽水處理和有效的廢水處理和高鹽水固化站4個煤化工廢水“零排放”的處理手段。典型工藝如圖1所示。

圖1　典型煤化工廢水零排放工藝設計

目前，煤化工有機廢水處理技術符合基本路線（預處理，生物處理+深度）三級處理工藝。預處理段包括油脂，空氣，沉淀等的主要目的是去除乳化油和SS和膠體化學需氧量。對于魯奇氣化廢水，也包括酚氨回收。生物處理部分，可選擇A / O，A/ A/ O，SBR，氧化溝，膜生物反應器（MBR），并根據水質和場地條件等選擇技術工藝。

隨著膜分離技術和膜生產工藝的提高，膜的壽命在不斷提高，而且使用的價格也有所減少，利用的越來越流行。目前，煤化工含鹽廢水處理工藝路線多采用（預處理，膜分離）兩個階段（即超濾 - 反滲透）處理工藝。

濃鹽水處理受到限制煤化工廢水“零排放”的關鍵技術。對于濃鹽水處理，國內許多企業都將集中鹽水灰塵和灰煤場灑水領域。但渣場或煤場大多是封閉式的要求，由濕度消費用水限制。此外，氯離子的鹽水濃度高時，進原煤氣化設備易于腐蝕。鹵水進入容易造成二次污染的灰場，也將影響到產品的粉煤灰的利用質量。因此，鹽水灰塵和灰分煤場噴淋字段沒有被接受的行業。

從我們的廢水“零排放”的情況下，實際操作中，高鹽水腌制過程廢水“零排放”計劃的應用和瓶頸的普及，也是最有爭議的領域。目前，在國內外高鹽水處理常用的機械蒸發自然蒸發和固化固化兩種方法。

［1］孫貴軍.煤化工廢水的來源及處理方案［J］.資源節約與環保，2013：119.