煤化工廢水處理現狀及改進技術研究

劉奇杰(內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司，內蒙古 赤峰 025350)

0 引言

現階段，在煤化工業迅猛發展的同時，對于廢水處理的技術也有了進一步的要求。目前，煤化工業在廢水處理的技術提升上所面臨的嚴峻的挑戰，恰好也是煤化工業能否進一步發展以及掌握核心競爭力的重要關鍵。眾所周知，中國的水資源相對短缺，在此基礎上更加要注重水資源的合理分配與運用。因此，最大程度的優化廢水處理技術，可以在一定程度上減少排放量，避免水資源的浪費，對中國水資源的可持續性發展有著積極的意義和深遠的影響。基于此，文章將對中國煤化工業的現狀進行科學的分析，并根據實際情況提出廢水處理技術的改進措施，進一步提高廢水處理的高效性。

1 煤化工廢水的基本概述

1.1 煤化工廢水的種類

從大體上來看，可以初步將煤化工廢水分為焦化廢水和煤氣化廢水兩大類。首先是焦化廢水，在焦化過程中會產生的大量的廢水。其原理主要是由于原煤在完全隔離空氣的狀態下受到了高溫分解的影響，會經歷:煤氣凈化、煤煉焦和產品回收精制三個流程，產生的廢水具有強烈的致癌性，且從成分上來看也是十分的復雜，危害性大。其次是煤氣化廢水，該過程中產生的廢水具有很強的不可控性，主要表現在污染物種類以及數量上[1]。

1.2 煤化工發展趨勢

傳統的煤化工具有三高一低的特點，三高分別指的是能耗量、排放量以及污染量高，一低指的是效益低，它們共同嚴重制約著我國煤化工業的發展。現階段，我國主要針對三高問題和一低問題不斷在摸索的過程中前進，不斷的積累經驗和總結經驗，不斷的發現問題和解決問題，形成了一種現代煤化工的形式，旨在進一步提高經濟效益和社會效益，使得資源得到最大化的利用，降低污染，加快實現可持續發展的步伐。

2 煤化工廢水處理的現狀問題

2.1 處理工藝的局限性

現階段，我國在煤化工廢水處理的問題為缺乏一定的完善性和創新性，主要表現在針對高耗能、高排放以及高污染問題的處理措施上沒有形成一個系統的整體的體系，極容易導致在廢水處理環節中出現問題。由于煤化工廢水處理本身具有一定的難度，因此在工藝上再出現問題將會對煤化工造成嚴重的負面影響。預處理不到位，生物處理不到位以及后續處理方法不到位都對煤化工的發展造成嚴重的限制。與此同時，還表現在對廢水處理技術的認識程度以及重視程度上，對進口工藝依賴性較大。

2.2 面臨的經濟問題

對于廢水處理技術的改進，不僅僅是技術上存在問題和局限性，在技術研發和改進等方方面面的所需資金上也有所缺失。且由于煤化工廢水的產量大，因此在處理上也存在一定的難度性，需要更高的技術支持才能達到理想化的廢水處理效果，目前我國在該領域的廢水處理問題上也投入了大量的資金，但是沒有明顯的成效，仍然需要進行大量的投資，積極鼓勵研發新的技術。除此之外，經濟上的所面臨的問題還表現在技術因素不足而導致成本的進一步加劇，在某種意義上廢水也沒有得到回收再利用[2]。

2.3 煤化工廢水的有害物含量高

當前，在煤化工業廢水處理的過程中，在現有技術的基礎上很難將其中的有機物、氯化物、重金屬進行有效的處理，特別是采用褐煤為原料的碎煤加壓氣化廢水中大量單元酚、多元酚，以及苯屬烴、萘、蒽、噻吩、吡啶等難降解有毒、有害物質有機物，而且煤化工廢水B/C較低，可生化性較差。不僅僅對煤化工生產和發展上有著不利的影響，與此同時也對整個生態環境有著嚴重的負面影響。

2.4 煤化工廢水零排放技術上面臨諸多問題

首先表現在排放工序上，從整個流程來看，工序具有一定的復雜性，主要表現在壓力和反應溫度的參數變化上，大大加重了廢水處理的難度性。廢水不僅無法得到有效的處理，也很難實現再利用而達到節約水資源的目的。其次，在廢水處理的排放過程中缺乏科學的分析與處理，導致對廢水處理的實際狀況難以做到精準的把控，不利于控制以及及時發現問題和解決問題。再者，由于污水的種類十分的復雜，在廢水處理的技術上還缺乏與水質特點的有機結合，缺乏廢水處理技術流程的規劃和設計；與此同時，在運行過程中也存在不足，管道堵塞問題時有發生，異常狀況屢見不鮮，在調試作業上也沒有落實到位，設備的檢修以及日常的維護都是現階段煤化工技術上存在的漏洞，這些問題都極大的影響了廢水達標排放以及后續的重復利用，進而導致處理效果的缺失[3]。

3 煤化工廢水處理技術系統的應用和改進

對于煤化工企業而言，廢水處理技術水平是該企業的核心競爭力的關鍵所在，一方面，企業的廢水處理必須達到國家的相關規定和標準，另一方面，直接影響著該企業的經濟效益和社會效益。因此，必須針對該問題在思想上予以充分的重視，堅持綠色發展原則為導向，在發展的過程中不斷的更新和改良廢水處理技術，加強污水處理的系統性、完善性和統一性，合理的優化工藝參數，采取廢水處理的有效措施，不斷降低廢水污染物排放，盡可能提高水資源回收和利用率。

3.1 高效復合處理工藝

由于煤化工廢水在處理過程中具有一定的難度性，因此廢水的降解很難做到深入凈化，其中包含的有害物質也很難處理，因此，優化和改進廢水處理技術是必然的趨勢。傳統的SBR、好癢溝、A/O廢水處理技術已經難以滿足煤化工廢水處理的需要，受諸多因素影響產水指標極不穩定，必須采用多種工藝進行聯合的方式實現技術的改良與升級?？紤]在生化處理系統前必須設計調節均質池使水質混合均勻確保生化系統進水穩定，預處理要設計氣浮、隔油池等除油裝置，確保進生化系統前廢水含油量足夠低，避免對生化系統的沖擊。好癢生化處理技術前更關鍵的是要選擇較為合理的厭氧池、厭氧塔、水解酸化等厭氧生物處理技術作為預處理裝置，作為預處理，把煤化工廢水充分進行酸化改性，提高B/C(可生化性)，但也要充分考慮預處理厭氧生物處理裝置的停留時間，確保厭氧的處理能力。在較為完備的預處理的前提下更要考慮好A/O池等癢生物處理裝置的停留時間，以保障高效復合處理工藝的處理效果。再此過程中，通過高效復合處理工藝在某種程度上可以進行互補，有利于提高廢水處理效果，高效復合處理新工藝的發展就是一種創新，應加大技術投入與資金投入，也是當今時代煤化工業發展，以及技術提高方面的一個新的導向。

3.2 高級氧化法

高級氧化法(如臭氧催化氧化技術)是當前在煤化工業廢水處理過程中常見的一種技術，在處理廢水上取得的實際效果也是十分顯著的，但是該技術在廢水處理的使用上并不多見。其優點主要表現在效果好、用時短、可控性強的特點，該方法的適用范圍十分的廣泛，不受時間、地點等一系列客觀因素的影響，也不會在廢水處理過程中造成新的有害物質。但是高級氧化法在體現自身優勢的同時，成本花費較大，耗能也相對較高，因此很難博得社會該領域的推廣和應用。與此同時，高級氧化法處理裝置前必須設有高效沉淀池等混凝沉淀裝置，確保進入高效氧化裝置的水質SS足夠低，而不影響高效氧化裝置的處理效果。隨著我國社會經濟與科技的雙重發展，我國正在不斷以這一原理進行深入的研究，不斷改進技術，不斷深入，將其劣勢降到最低，旨在將這一技術進行優化，使其能夠得到社會各界的認可和應用，發揮出其自身的價值。

3.3 膜處埋技木

隨著我國科技人才的不斷涌入，在經濟支持充裕的狀態下，我國對于煤化工業廢水處理技術必然會得到充分的改善，技術將朝著創新、實用、顯效的方向發展，且會有越來越多的技術涌入污水處理領域，選擇性會更加的廣泛。在此過程中，膜處理技術也是一種新的導向，在技術改進上有著積極的指導意義和借鑒意義，目前取得的效果也十分的顯著。該技術的優點體現在耗能低，應用范圍廣，是當前煤化工業使用最多的一種污水處理技術。

3.4 吸附法

吸附法是通過具有孔徑小、空隙多、比表面大等特點的吸附材料，富集煤化工廢水中污染物的方法。煤化工廢水處理的常用吸附劑有活性炭、粉煤灰、膨潤土等。其中，活性炭最為常用，因為其具有良好的吸附性能和穩定的化學性質，但活性炭存在再生難，處理費用較高的缺點；粉煤灰由于和活性炭結構相近，因此有吸附性能，且價格低廉，但粉煤灰存在二次污染的風險，限制了其工業應用。

3.5 好氧生物膜法及工程菌技術

好氧生物膜法通過微生物依附特殊載體填料生長繁殖，由于載體上附著的微生物種類繁多，且經過篩選形成特定種群和一定厚度的生物膜層，因此降解能力強。好氧生物膜法的微生物濃度可以達到傳統活性法中微生物濃度幾倍，具有復雜、高效的特點。煤化工廢水污染濃度高，毒性大，對一般菌種抑制性大，生物掛膜難度大，目前工程菌技術尚處于實驗室階段，還未有成功應用到煤化工廢水處理的報告。

4 結語

綜上所述，煤化工業廢水處理能力的好壞與其經濟效益和社會效益直接掛鉤，目前，我國在煤化工業污水處理技術上還存在一定的缺失和不足，迫切需要進行改善和提高，針對該問題必須予以充分的重視，并采取有效的手段將其解決。由于煤化工廢水成分的復雜性，因此在廢水處理技術上具有一定的難度性和復雜性，但是這是新時代下社會給予煤化工業的機遇與挑戰，必須在不斷發現問題的過程中解決問題，才能取得更長遠更持久更務實的發展，實現該領域的長期穩定發展。