煤化工污水處理問題研究

胡曉明

[摘要]煤化工是一個用水量大的行業(yè)，相應(yīng)的耗水也多、排水量也大，而縱觀我國煤化工企業(yè)的地理位置分布，又集中于水資源較少的地方，隨著煤化工項目規(guī)模的日益擴大，水環(huán)境問題的日益突出，煤化工企業(yè)對污水的處理雖然在經(jīng)過很多環(huán)節(jié)之后，仍不能做到達標排放，所以解決煤化工污水問題能為我國環(huán)保事業(yè)做出重要貢獻。

[關(guān)鍵詞]煤化工企業(yè) 污水治理 問題研究

一、煤化工污水的來源及特點

1.焦化污水

在高溫狀態(tài)下干餾煉焦煤，煉焦煤里面的水分與粗煤氣混雜在一起，并形成成分復(fù)雜的剩余氨水冷凝液，譬如回收與精制車間的焦油渣、酸焦油，熄焦池的焦粉和生化脫酚工段的活性污泥等。另外在煤氣凈化的過程當(dāng)中，以及在焦油加工、粗苯精制等過程中所產(chǎn)生的成分復(fù)雜的污水，都具有焦化污水的性質(zhì)。

2.氣化污水

爐中的煤燃料在高溫下，以空氣作為氣化的介質(zhì)，與煤燃料當(dāng)中的可燃物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，然后。轉(zhuǎn)化成氣體燃料，另外還產(chǎn)生煤氣洗滌污水和冷凝水等氣化污水，常見的有固定床的固態(tài)氣化排渣、加壓液態(tài)排渣，以及流化床氣化排渣和氣流床氣化排渣等。

3.液壓污水

這種污水既可以通過直接液化，也可以通過間接液化產(chǎn)生。直接液化是煤燃料在爐中高溫和高壓條件下，加入的氫氣促使煤燃料中的有機高分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成為較低分子的液體燃料，雖然產(chǎn)生的污水量比較少，但污水當(dāng)中所含有的硫化物和氨等濃度非常高。間接液化煤氣氣化之后產(chǎn)生合成氣，與催化劑共同作用后產(chǎn)生燃料油，但在分離過程中會產(chǎn)生技術(shù)污染的污水。

4.水質(zhì)特點

煤化工污水的特點主要表現(xiàn)為：組分復(fù)雜，含大量固體懸浮顆粒、揮發(fā)酚、稠環(huán)芳烴、呋喃、咪唑、萘、含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物、氰、油、氨氮及硫化物等有毒有害物質(zhì)，COD值和色度都很高。雖然因原煤組成和生產(chǎn)工藝條件的不同，污水中污染物含量和種類不盡相同，但總體來說，煤化工污水的COD值一般為2000～5000mg/L，pH值為7.0～10.0，氨氮為200～600mg/L，揮發(fā)酚為300～500mg/L，氰化物在10～30mg/L。由于該污水水質(zhì)成分復(fù)雜，巨氨氮、揮發(fā)酚、氰化物等污染物濃度高，加之有咔畦、聯(lián)苯等多種十分難降解的有機污染物存在，為達標處理帶來了較大的困難。

二、煤化工污水的處理現(xiàn)狀

煤化工產(chǎn)業(yè)是高耗水行業(yè)，消耗大量的淡水資源。例如，生產(chǎn)1噸的甲醇需消耗15t水。煤化工污水成份復(fù)雜，工藝變化及生產(chǎn)的不同階段、煤的品質(zhì)等都會使其水質(zhì)有很大變化。因此，煤化工的水污染已是制約其產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要原因，故研究該類污水的經(jīng)濟、高效降解工藝，提高處理后污水回用率，實現(xiàn)煤化工污水的近零排放已勢在必行。

目前國內(nèi)外處理煤化工污水的典型處理工藝主要包括用于回收酚和氨的蒸氨脫酚；物化預(yù)處理如氣浮等；常規(guī)的生物處理（主要是以A2/0為代表的傳統(tǒng)脫氮除磷工藝）等。煤化工污水可生化性差，含有很多如多環(huán)芳烴等難降解有機物，使得生物處理效果不好，直接導(dǎo)致出水CODcr、NH3-N等不達標。因此煤化工的污水處理技術(shù)有待進一步提高。

三、煤化工污水的處理方法

1.預(yù)處理

預(yù)處理常用的方法有隔油、氣浮等。因過多的油類會影響后續(xù)生化處理的效果，氣浮法的作用是除去其中的油類并回收再利用，此外還可起到預(yù)曝氣的作用。

2.生化處理

由于煤化工廢水中的多環(huán)喝雜環(huán)類化合物較多，好氧生物法處理后的出水指標較難達標。先出現(xiàn)了新的處理方法：改進的好氧生物法、厭氧生物池法和厭氧好氧聯(lián)合生物法。

（1）改進的好氧生物法主要包含2種，一種為PACT法，該法是利用活性炭粉末吸附的作用為微生物的生長提供食物，加速有機物氧化分解能力。另一種方法是載體流動床生物膜法，該法是基于特殊結(jié)構(gòu)鐵料的生物流化床技術(shù)。通過活性污泥池中投加特殊載體填料為微生物生長創(chuàng)造適合的環(huán)境，從而形成一定厚度的微生物膜層。從而使得反應(yīng)池內(nèi)生物濃度高達8-12g/L，提高降解效率。

（2）厭氧生物池法包括有上流式厭氧污泥床的技術(shù)。該法的反應(yīng)器中廢水自上而下通過底部帶有污泥層的反應(yīng)器，大部分有機物在此被微生物轉(zhuǎn)化成甲烷與二氧化碳。同時活性炭厭氧膨脹床技術(shù)也被廣泛采用于煤化工廢水，因為該方法可有效去除廢水中飛酚類與雜環(huán)類化合物。

（3）煤化工廢水采用厭氧好氧聯(lián)合生物法可以去除較難處理的有機物奈、喹啉、吡啶等有機物，處理效果比較滿意。

3.深度處理

（1）混凝沉淀。混凝沉淀法是在生產(chǎn)中加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等，調(diào)整好適當(dāng)?shù)乃釅A度值，使污水中的懸浮物質(zhì)在混凝劑的作用下聚集，受重力作用沉淀，使固液分離。該方法可以使污水中的固體物沉降，水和固體物產(chǎn)生分層，使水澄清，同時沉降下來的固體物大多是可回收利用的固體顆粒，從而可以有效降低污水的濁度、色度等，可以有效去除多種有毒有害污染物，同時還提高了污水的可回收利用率。

（2）固定化生物技術(shù)。固定化生物技術(shù)是我們可以針對難降解的有機毒物而選擇固定的優(yōu)勢菌種去降解有機毒物的一種技術(shù)，將特選的微生物固定在選證的載體上，使其高度密集并保持生物活性，再營造適宜的條件讓它們快速、大量增殖，這樣有利于提高生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的濃度，有利于反應(yīng)后的固液分離，可以有效降低有機毒物的含量。

（3）超濾、反滲透等膜處理技術(shù)。超濾、反滲透等膜處理技術(shù)，是一種科學(xué)的工程預(yù)處理技術(shù)，這一技術(shù)可以有效去除廢水中大部分濁度和有機物。反滲透是利用反滲透膜只能透過溶劑（通常是水）而截留離子物質(zhì)或小分子物質(zhì)的選擇透過性，以膜兩側(cè)靜壓為推動力而實現(xiàn)的對液體混合物分離的膜過程，這一技術(shù)應(yīng)用到污水處理中，可以有效降低COD，因此，脫除了COD，脫色、脫鹽也便一次性完成，出水品質(zhì)得到保證。

結(jié)束語：煤化工行業(yè)是一個高耗水的行業(yè)，企業(yè)在生產(chǎn)活動中要高效率的使用水資源，使污水排放最大化減少直至為零，更要努力降低耗水量，最大限度的回收利用廢水，實現(xiàn)廢水資源化。煤化工污水處理不僅僅解決了生廠區(qū)水資源短缺的問題，同時又可以充分利用當(dāng)?shù)厮Y源，具有很高的經(jīng)濟環(huán)境社會效應(yīng)。