我國(guó)煤化工廢水的特點(diǎn)及其處理技術(shù)研究

王建星

摘要：我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展與當(dāng)前生態(tài)文明建設(shè)需求之間的矛盾日益嚴(yán)峻，因此煤化工產(chǎn)生廢水處理也越來越受到引起國(guó)家和社會(huì)關(guān)注。能否有效處理煤化工廢水關(guān)系到我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。然而當(dāng)前我國(guó)煤化工廢水處理現(xiàn)狀與國(guó)家規(guī)定的零排放標(biāo)準(zhǔn)還存在很大差距。據(jù)此，本論對(duì)煤化工廢水的來源與特點(diǎn)及其處理技術(shù)進(jìn)行研究和分析。

關(guān)鍵詞：煤化工;煤化工廢水;廢水處理

煤化工是以煤為原材料料，經(jīng)過化學(xué)加工后煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料和其它化學(xué)品，并生產(chǎn)出各種化工產(chǎn)品的工業(yè)。煤化工包括煤的一次、二次化學(xué)和深度化學(xué)加工，煤的氣化、液化、焦化等等。其中煤焦化、煤氣化合成氨等是傳統(tǒng)煤化工領(lǐng)域的，而煤氣化制烯烴、醇醚等則是新型煤化工領(lǐng)域。煤化工生產(chǎn)用水量大，并且會(huì)產(chǎn)生量大廢水，廢水成分復(fù)雜、濃度高且難以降解，對(duì)環(huán)境造成較大的壓力，并且也制約了我國(guó)煤化工的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化與升級(jí)。因此，本論研究和分析了煤化工廢水的來源、特點(diǎn)以及相關(guān)的處理方法和技術(shù)，以期可以促進(jìn)我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化與升級(jí)，促進(jìn)我國(guó)煤化工企業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

1 煤化工廢水的主要來源與特點(diǎn)

煤化工廢水具有以下主要特點(diǎn)：色度高、濁度高，煤化工生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生成分復(fù)雜多樣的污染物，并且通過化學(xué)反應(yīng)生成各種生色和助色基團(tuán)物質(zhì);煤化工廢水包含了聯(lián)苯、喹啉等多種難降解有機(jī)物;煤化工生產(chǎn)流程復(fù)雜的，各個(gè)環(huán)節(jié)皆會(huì)產(chǎn)生多種的廢水污染物，并且難以徹底處理。

煤化工廢水的主要來源及其特點(diǎn)包括：

1.1 煤液化廢水

煤液化包括直接液化和間接液化，煤直接液化工藝是把破碎的煤粉和溶劑、催化劑配成油煤漿載跟H2在反應(yīng)器中裂解、加氫反應(yīng)后，輕質(zhì)中質(zhì)油在提質(zhì)加工后生產(chǎn)成汽油、柴油和液化石油氣等;煤間接液化是將煤炭在高溫條件下氣化成CO、H2的混合物，然后在催化劑的作用下合成液體燃料。煤液化廢水主要來源于加氫裂化、加氫精制、液化等過程。廢水主要包含有酚、硫、多環(huán)芳烴、苯系物等有毒物質(zhì)且濃度較高，COD濃度高，和低濃度含油廢水和鹽廢水。這種廢水難以生化處理，難以徹底降解。

1.2 煤氣化廢水

煤氣化指的是煤原料或者煤焦在一定壓力、溫度條件下，與水蒸氣、氧氣等發(fā)生反應(yīng)，從而轉(zhuǎn)化成水煤氣的過程。煤氣化產(chǎn)生的廢水包含了氨氮物、硫化物、氰化物等污染物，成分比較復(fù)雜并且很難徹底降解。煤氣化工藝又包括了粉煤氣化、水煤漿氣化和碎煤加壓氣化，不同工藝下產(chǎn)生的廢水種類也不一樣。

1.3 煤制甲醇、烯烴廢水

煤制甲醇廢水主要來自氣化廢水，這種廢水NH3-N含量比較高、CODCr的濃度中等、生化處理效果較好。煤制烯烴廢水是指煤制甲醇合成烯烴過程中形成的廢水，有害污染物含量高，由于燃燒處理或生化處理投入較大，因此也是處理難題。

1.4 煤焦化廢水

煤焦化指的是原煤在高溫、真空的環(huán)境下，通過熱分解生成焦油、焦炭、煤氣和粗苯等物質(zhì)的過程。煤焦化廢水的NH3-N、COD和其它有機(jī)污染物含量高，成分相當(dāng)復(fù)雜，且處理后的廢水也難以達(dá)標(biāo)排放。

2 煤化工廢水的處理研究

2.1 泡沫的消除

煤化工廢水中含有大量的脂肪烴類、含羥基雜環(huán)類和表面活性劑等物質(zhì)，它們會(huì)導(dǎo)致在煤化工廢水處理過程中產(chǎn)生大量泡沫，因此在預(yù)處理的時(shí)候就要將其降解完全。泡沫會(huì)嚴(yán)重影響污泥的活性，還會(huì)降低曝氣池的充氧效率。煤化工泡沫的消除可以采取投加絮凝劑使泡沫失去穩(wěn)定性，泡沫破碎;對(duì)于難控制的生物泡沫可以加入一些消泡劑或者殺菌劑;在曝氣池前設(shè)置生物選擇器，從而讓回流污泥和進(jìn)水進(jìn)行充分接觸、混合，抑制泡沫微生物生成。

2.2 多元酚物質(zhì)的降解

煤化工廢水中的多元酚物質(zhì)不能利用微生物法直接進(jìn)行降解，但能夠通過厭氧共代謝的方法來處理多元酚物質(zhì)，可以通過簡(jiǎn)單有機(jī)物來共基質(zhì)強(qiáng)化多元酚的厭氧處理過程，既可以控制厭氧泡沫的生成，又能防止多元酚對(duì)微生物增殖的抑制作用，還可以提高酚類底物的回收率。

2.3 生化處理方法

生化處理法利用微生物的新陳代謝作用來將煤化工廢水中的酚類物質(zhì)等有機(jī)污染物進(jìn)行降解，轉(zhuǎn)化成水、CO2等無害物質(zhì)。該方法處理效果較好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、成本較低而且實(shí)用、易于操作。比較常用的是好氧生物法，如載體生物流動(dòng)床法和生物活性炭法（PACT）;還可利用厭氧生物處理法煤化工廢水，如上流式厭氧污泥床（UASB）技術(shù);還可利用厭氧—好氧結(jié)合方法來處理煤化工廢水。

2.4 深度處理

煤化工廢水經(jīng)生化處理之后，NH3-N、CODcr濃度已經(jīng)已經(jīng)有了較大程度降低，然而還存在部分難降解物質(zhì)，COD、色度等指標(biāo)也未能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。所以仍需對(duì)廢水進(jìn)行深度處理。深度處理的方法比較多，在實(shí)踐中比較廣泛使用工藝主要包括：固定化生物技術(shù)、膜分離技術(shù)、吸附法、混凝沉淀法和催化氧化法等。其中固定化生物技術(shù)是近新年新發(fā)展出來的技術(shù)，通過對(duì)菌種進(jìn)行馴化以后可對(duì)喹啉、氮苯等難降解物質(zhì)進(jìn)行降解，降解的效率比起一般的污泥高出數(shù)倍。高級(jí)氧化技術(shù)是讓廢水生成眾多的羥基自由基，利用其氧化能力對(duì)煤化工廢水中的難以降解有機(jī)物比較酚類、多環(huán)芳烴、含氮進(jìn)行降解。膜分離法主要用于去除廢水中的有機(jī)物和色度，使廢水可以達(dá)標(biāo)排放。

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