煤化工廢水處理技術研究與進展

周洪澤

摘 要：根據我國富煤、貧油、少氣的能源結構現狀，大力發展煤化工產業成為必然。近年來，煤化工產業發展迅速，然而其高耗能、高耗水的特點，使得煤化工廢水處理成為限制行業發展的瓶頸之一。目前國內外對煤化工廢水的處理基本按照“物化預處理→生化處理→深度處理”的流程進行，但仍或多或少存在處理效果欠佳、系統穩定性較差、處理成本偏高、可能帶來二次污染等問題，針對不同處理技術的特點，將其有機組合并優化，使各種新技術能夠發揮各自的優勢、揚長避短，實現廢水處理的效益最大化，是今后煤化工行業廢水處理的必然發展趨勢和研究的重點方向。

關鍵詞：煤化工廢水；處理技術；進展

1 煤化工廢水的分類及特點

煤化工廢水的組分隨加工工藝的不同而不同，主要有煤制氣廢水、煤制油廢水、煤制焦廢水和煤制甲醇、烯烴廢水等幾類。

1.1 煤制氣廢水

煤氣化廢水來源于煤氣發生爐的煤氣洗滌、冷凝以及凈化等過程，是含芳香族化合物和雜環化合物的典型廢水。其中所含污染物種類繁多，主要有氨氮、酚類、石油類、氰化物、硫化物等，多數有毒有害，其處理難度主要體現在：廢水成分復雜，污染物濃度高，對相應的處理負荷要求高；廢水中酚、氰類有毒物質抑制微生物活性；廢水可生化性差，不易生物降解等幾個方面。

1.2 煤制油廢水

用固體煤提煉汽油、柴油、液化氣等工業燃料以及化學品的過程是煤制油工藝。煤提煉制油過程中排放的廢水如COD的濃度、色彩度、乳煉度都相當高，不好溶解。煤提煉制油高污染物質廢水主要的特點是含硫因子、含酚因子，含油量因子及懸浮顆粒污染物較低，COD污染物較高，超出多數的微生物處理的范圍，鹽堿含量稀少。這類廢棄水排放多、污染高，難度處理系數大。

1.3 煤制焦廢水

煤焦化是指煤炭在隔絕空氣和高溫加熱的條件下，受熱分解生成煤氣、焦油、粗苯和焦炭的過程。在煉焦、煤氣凈化、焦油及粗苯加工精制等過程中容易產生含有酚、氨及大量有機物的工業廢水，排放量大，成分復雜 。

2 煤化工行業污水處理技術分析

2.1 生物強化微生物技術

采用活性污泥法結合生物強化技術降解焦化廢水，研究初始焦化廢水濃度及高效菌種對有機物降解效果的影響。結果表明，高效菌種能夠改善有機物降解效果，優勢菌種有利于穩定生物群落的構建。

2.2 預處理

預處理的主要目標是實現廢水中的酚、氨類物質回收，降低含油量，提高廢水的可生化性，以達到后續生化處理允許的進水水質指標。

2.2.1 氨的回收

氨的回收主要采用水蒸汽汽提 - 蒸氨的方法，可按熱源是否與氨水接觸分為直接蒸氨和間接蒸氨法。基本工藝流程為采用磷酸銨溶液吸收經汽提而析出的可溶性氨氣，得到富氨溶液經汽提器汽提，使磷酸銨溶液與氨氣分離，達到磷酸銨溶液再生與氨氣回收的目的。

2.2.2 懸浮物、油類物質的去除

去除煤化工廢水中的懸浮物質、油類物質，常用的方法包括隔油法 / 沉淀法、氣浮法和混凝沉淀法。氣浮法除油效果好、排渣方便，且能起到預曝氣的作用，但是需要一定的能耗，且存在釋放器容易堵塞的問題。 蔡昌衛在對焦化廢水進行預處理的工程實踐中發現，若能在氣浮裝置前增設一過濾器，則氣浮法的處理效果極為穩定， 水中含油量能夠達到生化裝置對進水水質的要求。

3 煤化工廢水處理技術發展方向

煤化工廢水中難降解有機物含量高、成分復雜，現有的單一處理工藝較為成熟，但出水均無法滿足回用的要求，而多種工藝的聯合處理則可以形成互補，在煤化工廢水處理過程中達到比較好的效果，因此，開發高效復合處理新工藝將是煤化工廢水處理的研究方向之一。高級氧化法具有反應時間短、反應過程可控、水質普適性強、氧化降解徹底等優點，一直是學者的重點研究內容，但目前該技術高成本、高能耗的問題限制了其大規模的應用，開發具有實際應用可行性的高級氧化技術將是廢水處理研究的熱點之一。膜處理技術具有無相變、無化學反應、選擇性好、適應性強、能耗低等優點，在煤化工廢水處理中有著廣泛的應用前景，新型功能膜材料開發、制備技術優化、分離效果和水通量提高、使用壽命延長等將是未來膜研究工作的主要方向。濃鹽水處理是世界性的難題，相關新技術的開發近年來也倍受學者關注。

4 結束語

隨我國煤化工的持續快速發展，用水不斷增加，產生的廢水量也會不斷增大，如果不采取行之有效的措施，將會進一步加劇國內水資源短缺的嚴峻形勢，水污染也將進一步惡化。我國煤化工項目分部較廣，各地區廠家可根據當地水資源情況選擇廢水處理后排放或者循環回用。污水水處理技術和設備的發展已比較成熟，在更加健全的法律法規的配合下，已有煤化工廢水處理技術和設備發揮作用，同時鼓勵和支持水處理新技術研究，爭取實現在低成本、低能耗的條件下完成煤化工綜合廢水的處理。

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