煤化工廢水處理技術研究及應用分析

唐海龍，李倩倩

（北京國環晟邦環保科技有限公司，北京 100101）

1 煤化工廢水概述

1.1 煤化工廢水特點

煤氣化就是通過程序化的生產流程，對煤炭進行加工，進而將煤炭轉化成為氣體固體燃料、化學產品，并用于化工產品的生產。由于煤化工廢水中所含的污染成分較多，有氨、紛、硫化物等，高達300多種，所以排出的廢水含毒性較大。加強對煤化工廢水處理成為了環保部門以及相關企業的工作重點。煤氣化廢水特點:第一，由于煤化工具有復雜的生產工藝，各個環節都會產生污染物并匯集在廢水之中，因此煤化工廢水之中含有多種污染物。這在一定程度上增加了廢水處理的難度，因此需要借助專業化的處理技術來進行廢水處理。第二，煤化工廢水色度和濁度都較高。主要原因是由于煤化工每個工藝環節都會產生污染物，而這些污染物聚集在廢水中會產生各種化學反應，就會產生色度較大的物質。第三，煤化工廢水的降解難度大。主要是由于廢水中含有大量的不易降解的物質，因此導致廢水處理難度進一步增大。

1.2 煤化工廢水的來源

煤炭是煤化工生產中的關鍵性原料，將原煤經過一系列的化學加工后，逐漸轉化成為液體、固體的燃料以及化學物品等，最后經過相應的工序和流程將其制作成為具有一定應用價值的化工產品。由這一過程看出，酚和氨是煤化工廢水中的主要污染物，同時還有焦油、苯酚、硫化物、COD等其他污染物。因此，必須要對煤化工廢水進行高效處理，否則廢水將會對周邊土壤、水質以及生態環境造成嚴重的污染。

2 煤化工廢水處理技術分析

煤化工廢水中含有較多的污染物，同時廢水毒性較大，必須要對其進行專業化的工業處理。目前，常用的廢水處理技術有:MMO技術、CBR技術、UASB技術以及SBR技術。

2.1 MMO技術

MO技術屬于厭氧氨于氧技術。通常在進行廢水處理時，多采用普通活性污泥，能夠實現碳、氮脫離。其實質是因普通活性污泥含有微生物，在硝化、反硝化中作用顯著。它一直以來就被煤化工企業作為廢水處理分解的重要手段之一。在實際的操作過程中，在對廢水預處理后，利用MO技術中普通活性污泥進行脫碳、脫氮處理。實驗表明，能夠有效降低COD濃度至16%，氨氮濃度可降低到0.5%。MMO技術就是對MO技術進行優化升級，加入厭氧處理，能夠對污水中一些難以降解的有機物進行分解處理，從而確保廢水分解效果得到有效提升。MMO技術主要是將廢水中難以降解的有機物轉為成為能夠進一步分解的鏈狀化學物。

2.2 CBR技術

CBR技術屬于生物流化床技術，主要結合了當前比較常見的活性污泥法和生物膜法兩種廢水處理原理。在進行廢水處理時，主要采用的是比重與水接近的生物材料。由于生物填料具有低成本、體積小以及脫碳效果佳的特點，同時對負荷沖擊具有較強的抵抗力，因此在廢水處理中應用前景廣闊。但是，生物填料密度較低，需要操作人員具備嫻熟的操作手法和技術，就能夠充分發揮出自身在廢水污物處理中的功效。在采取CBR技術吹動生物原料時需要借助篩網、風管等設備，只有這樣才能進行更深層次的廢水處理。

2.3 UASB技術

UASB技術又稱之為上流式厭氧污泥床技術。該技術自1997年研發至今一直都被廣泛應用。借助該技術進行廢水處理時，主要依靠的其厭氧生物處理法，能夠對廢水中多種有機物進行分解，也可以分離一些液體、固體和氣體，不僅能夠提高廢水處理效果，同時也能夠實現資源的再利用。

2.4 SBR技術

SBR技術又被稱之為序批式活性污泥技術。該技術是在以往傳統的普通活性污泥處理技術的基礎上進行改良而成，主要用于一些難以降解的有機物和氨氮污染物。根據《合成氨工業水污染物排放標準》對廢水處理標準，SBR技術在利用活性污泥進行廢水處理時，能夠在廢水中產生厭氧和好氧反應，有利于促進廢水微生物處理。

3 煤化工廢水處理技術及應用分析

3.1 預處理技術

首先需要對煤化工所產生的廢水進行預處理，但是由于廢水中含有各種有毒物質、高濃度難降解物質等，嚴重抑制了生物的活性。要想提高廢水的可降解性，為生物處理奠定良好的基礎，就需要借助物理和化學手段去除煤化工廢水中的有毒污染物，比如酚、氨、硫化氫、脂肪酸等[1]。在這一過程中，通常采用隔油、沉淀以及氣浮等物化預處理技術。其中隔油處理主要有三種形式:重力分離、旋流分離以及聚結過濾，而重力分離又可細分為平流式、斜管式、平流斜管式以及平行波紋板式等分離方式；氣浮法主要有三種方式:溶氣氣浮、擴散氣浮以及電解氣浮。如果廢水中含有較高濃度的酚或氨，那么還需要通過蒸汽、吸附法或是萃取法等進行回收預處理。

3.2 生化處理

以煤化工廢水除油脂所采取的生化技術為例，生化處理主要就是指在去除有機物過程中借助微生物生化作用，進行好氧和厭氧兩種處理。處理形式具有多種選擇性，常用的生化處理方式有活性污泥、生物膜以及氧化塘等。由于生化處理自身所具備的優勢其被廣泛應用于國內外煤化工廢水處理中，但是生化處理也具有一定的局限性，比如水質變化低，極易產生污泥膨脹現象，同時生化處理效果受廢水中含有物質種類以及含量的影響較大。生化處理主要是對已經進行預處理后的廢水再次進行深層次的處理，進一步分解和處理掉廢水中的有害物質，使其轉化成為可再利用的水資源。

3.3 深度處理技術

煤化工廢水在進行生化處理后，出水COD和色度還無法達到排放標準，同時廢水中還含有大量的乳化物質，如果此時排放可能會對環境造成污染，因此就需要進行深度處理技術。深度處理技術主要有兩種方式，一種是物化處理，另一種是高級氧化法[2]。比如常見的混凝沉淀、吸附法以及膜分離等方法都屬于物化處理，并且這些技術已經被廣泛應用到了煤化工廢水深度處理中。據相關報道顯示，利用活性炭吸附和組合膜技術對煤化工廢水進行處理后，出水能夠達到排放標準。但是物化方法的本質是對污染物進行分離，并不是對污染物進行降解處理，因此如果采用物化方法就需要加強污染物的講解和回收處理，以免對環境和生態造成二次污染。比如需要進一步對采用吸附處理的活性炭以及采取膜分離過程中所產生的濃縮廢水進行再次處理。雖然混凝沉淀法成本低，除污能力強，但是在處理過程中會導致新雜質的產生，因此需要對混凝劑的用量進行嚴格控制，并加強去雜質處理[3]。

3.4 濃鹽水處理

廢水經過處理后，只有再次通過濃鹽水處理才能再次使用。通過雙模處理能夠獲得鹽濃度為3000～25000mg/L的反滲透濃水，同時對廢水中的鹽含量進行提升，并通過機械蒸汽壓縮再循環進行蒸發處理。當廢水中的鹽鹵水排出凝結為固體結晶后在進行堆填處理，以此來實現煤化工廢水零排放。

4 結語

總而言之，從當前煤化工行業發展來看，現有的廢水處理技術能夠有效解決廢水處理需求。但是從整體發展趨勢來看，煤化工廢水處理技術并不應當僅僅局限于當前應用，還需要相關人員依托廢水處理標準和需求，對技術進行實踐探索，同時加強理論建設，全面提高廢水處理質量，實現水資源的再循環利用,促進煤化工行業的可持續發展，助力行業經濟的穩步提升。