煤化工廢水處理技術(shù)研究及應(yīng)用分析

鄭善龍

（黔西縣黔希煤化工投資有限責(zé)任公司，貴州 畢節(jié) 551500）

ZHENG Shan-long

(Qianxi Coal Chemical Industry Investment Co.Ltd.,Bijie551500,China)

1 引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，衍生出的環(huán)境問題也越來越多，環(huán)境破壞不僅制約著我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，而且會進一步加重我國能源資源緊張問題，影響我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級與改善。煤化工企業(yè)是傳統(tǒng)的高能耗、高污染與高耗水企業(yè)，生產(chǎn)過程中會排放大量的污水和有毒物質(zhì)，對周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞。

2 煤化工廢水概述

2.1 煤化工廢水特點

我國絕大多數(shù)的大型煤化工企業(yè)分布在缺水地帶，存在供水困難和用水困難的問題，影響企業(yè)的生產(chǎn)效益，因此，需要不斷加強對化工廢水的處理，提高煤化工用水的利用率，有效節(jié)約水資源，保護生態(tài)環(huán)境。煤化工生產(chǎn)過程中的煤氣化指的是通過程序化的生產(chǎn)流程加工煤炭，將煤炭轉(zhuǎn)化為化學(xué)產(chǎn)品和氣體固體燃料，實現(xiàn)煤炭資源的轉(zhuǎn)化，使煤炭資源更好地用于化工產(chǎn)業(yè)當中。煤化工廢水中所含的污染物質(zhì)種類高達三百多種，具有較高的毒性特征，處理難度較大。所以，相關(guān)部門必須要引入新型處理技術(shù)和先進處理方案，提高煤化工企業(yè)廢水處理質(zhì)量和處理效率，將煤化工廢水處理作為企業(yè)工作的重點。

2.2 煤化工廢水處理問題

煤化工廢水處理具有較大難度，首先，煤化工生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，各個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生廢水污染物。隨著工藝流程的不斷進行，廢水中匯集的污染物質(zhì)越來越多，增大了廢水處理難度，需要借助專業(yè)化的處理技術(shù)進行廢水的處理改造。其次，煤化工廢水中含有大量的不容易降解的物質(zhì)，傳統(tǒng)的污水降解處理方法無法滿足煤化工廢水處理需要，進一步加大了廢水處理的難度。另外，由于生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生污染物，這些污染物聚集到一起容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生色度和濁度比較大的物質(zhì)，也會對污水處理活動帶來較大阻礙。

2.3 煤化工廢水水質(zhì)類型

由于煤化工行業(yè)的工藝路線不同，煤化工廢水水質(zhì)類型可以分為煤制油廢水、焦化廢水以及煤氣化廢水等。煤化工廢水的處理方法在一定程度上由煤化工廢水的水質(zhì)類型所決定，煤制油廢水可以根據(jù)濃度差異分為低濃度的廢水和高濃度的廢水，低濃度的廢水包括生活污水以及裝置排放出來的低濃度含油廢水；高濃度廢水則包括煤液化過程產(chǎn)生的各種污水。煤制油廢水的處理難度相對較大，所含的污染物包括苯系污染物、揮發(fā)酚、硫化物、多環(huán)芳烴、氨氮等。

在煤炭干餾冷卻、煤氣凈化以及精制的過程中產(chǎn)生的廢水為焦化廢水，焦化廢水中的污染物主要來源于冷卻過程中產(chǎn)生的氨氣，占到污染物總量的一半以上。煤氣化廢水則來源于煤氣溫度的冷卻過程，在生產(chǎn)過程中采用循環(huán)水以降低爐出口的煤氣溫度，此時煤氣中的未分解的水蒸汽、焦油以及有機雜質(zhì)等會融到冷卻水中，產(chǎn)生煤氣化廢水。此外，在凈化煤氣的過程中也會產(chǎn)生一部分的煤氣化廢水，煤氣化廢水的產(chǎn)生工藝不同，環(huán)境不同，會導(dǎo)致廢水中所含有的污染物總量與種類不一致，但不論哪種生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的煤氣化廢水中，普遍存在的污染物均包括焦油、甲酸化合物、苯胺、氨、氰化物等[1]。

3 煤化工廢水處理技術(shù)的研究與應(yīng)用

黔希煤化工投資有限責(zé)任公司是專業(yè)從事煤化工生產(chǎn)管理的企業(yè)，該企業(yè)按照國家相關(guān)政策要求，充分開發(fā)貴州省的煤炭資源，積極引入先進高端化工技術(shù)與綠色生產(chǎn)技術(shù)，提高企業(yè)生產(chǎn)效率和煤炭資源利用率。該企業(yè)在煤化工廢水處理過程中已經(jīng)取得一定成就，通過在煤化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)用專業(yè)科學(xué)的廢水處理技術(shù)，提升水資源的循環(huán)利用率，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3.1 預(yù)處理技術(shù)

對煤化工生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水進行科學(xué)合理地預(yù)處理可以提高廢水處理效率，保證廢水處理質(zhì)量。煤化工廢水中含有各種有毒物質(zhì)以及高難度降解物質(zhì)，生物活性被抑制，很多分子的可降解性不強。在實際廢水預(yù)處理過程中，可以通過化學(xué)物理手段去除有毒污染物，比如脂肪酸、硫化氫、氨等，采用隔油、沉淀以及氣浮等物化預(yù)處理技術(shù)，有效實現(xiàn)污染物的沉降，從而達到污水凈化的目的。煤化工廢水中含有大量的有機污染物會對后續(xù)的處理造成較大難度，將廢水中的油類物質(zhì)和膠體物質(zhì)通過隔油法可以有效去除，實現(xiàn)油類物質(zhì)的再利用。采用氣浮法對油類物質(zhì)進行回收，提高資源的利用率，減少資源的浪費。

3.2 生化處理技術(shù)

在煤化工廢水處理過程中應(yīng)用生化處理技術(shù)，可以有效減少廢水中的污染物，實現(xiàn)污染物的降解，提高水資源的利用率。通過利用微生物的新陳代謝作用將煤化工廢水中的污染物分解轉(zhuǎn)化，目前常見的生化處理技術(shù)主要包括厭氧生物處理技術(shù)、好氧生物處理技術(shù)以及厭氧好氧生物聯(lián)合處理技術(shù)這三種。煤化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水存在很多難以降解的有機物，如吡啶和喹啉等，但通過改變污染物的降解環(huán)境，在厭氧條件下可以使污染物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀捉到獾奈镔|(zhì)，從而可以實現(xiàn)污染物的降解與去除，降低污染物質(zhì)和有毒物質(zhì)的危害。比如，在進行甲醇廢水和氣化廢水的處理活動中，經(jīng)過外循環(huán)厭氧反應(yīng)器兩級處理工序之后，污染物質(zhì)的總?cè)コ靠梢愿哌_50%，有效提高廢水的可生化特性。好氧生化處理工藝的應(yīng)用范圍相對比較廣闊，包括多種工藝類型，目前常用的兩種技術(shù)分別為PACT工藝技術(shù)和CBR工藝技術(shù)，其中，CBR為載體流化床反應(yīng)池。在對廢水進行預(yù)處理之后，將廢水引入載體流化床反應(yīng)池進行處理，可以有效降低廢水中的污染物含量，使廢水可以達到國家一級污染物排放標準。廢水厭氧和好氧聯(lián)合處理方法是目前最為有效的一種污水處理方法，由于工業(yè)廢水成分比較復(fù)雜，單一的工藝處理模式難以保障處理效率，因此，采取聯(lián)合處理方式可以綜合厭氧處理好氧處理的優(yōu)點，取得良好的處理效果。根據(jù)相關(guān)研究表明，運用聯(lián)合處理方式可以使系統(tǒng)的有機污染物去除率達到九成以上。

3.3 深度處理技術(shù)

如果經(jīng)過生化處理之后煤化工廢水的污染物質(zhì)含量仍然不能達到回收利用標準或者排放標準，則需要開展深度處理技術(shù)，應(yīng)用物化處理方法和高級氧化法進行污水的深度處理。其中，物化處理方式主要包括常見的吸附法、混凝沉淀法以及膜分離法，這些方法和工藝的應(yīng)用可以提高出水質(zhì)量，減少污水中的污染物質(zhì)。根據(jù)相關(guān)文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn)，通過組合膜技術(shù)和活性炭吸附技術(shù)的聯(lián)用，可以有效降低煤化工廢水的污染物含量，實現(xiàn)污染物質(zhì)的分離，使污染物處理之后能夠達到排放標準。同時，還需要加強廢水中污染物的降解以及回收處理，避免對環(huán)境造成二次破壞，因此，需要對膜分離以及活性炭吸附處理之后產(chǎn)生的廢水進行進一步處理，避免產(chǎn)生的濃縮廢水對環(huán)境造成的污染與破壞，實現(xiàn)環(huán)境的有效保護，提高環(huán)境保護質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，煤化工廢水處理直接關(guān)系著煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與經(jīng)濟效益，煤炭企業(yè)需要重視煤化工廢水處理技術(shù)的應(yīng)用與研究，明確當前煤化工廢水處理與煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)系，建立起科學(xué)系統(tǒng)的煤化工廢水處理平臺，實現(xiàn)煤炭行業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。