煤化工廢水處理關(guān)鍵問(wèn)題解析及技術(shù)發(fā)展探究

劉東凱

摘? 要：如今，由于廢水的解決方案不到位，中國(guó)許多煤化工公司的廢水解決都沒(méi)有得到有效實(shí)施，而且煤化工公司的正常運(yùn)營(yíng)也很不穩(wěn)定，廢水處理也就無(wú)法符合基本標(biāo)準(zhǔn)，難以實(shí)現(xiàn)零排放量，也就會(huì)讓目前許多煤化工企業(yè)都難以科學(xué)進(jìn)行工作。因此，碳化學(xué)廢水處理問(wèn)題就已是需要解決的主要問(wèn)題，中國(guó)目前已經(jīng)投資了4萬(wàn)億元人民幣來(lái)處理煤化工公司的廢水。但是，煤化工企業(yè)的廢水問(wèn)題仍然是制約煤化工公司發(fā)展的關(guān)鍵方面。所以說(shuō)，本篇文章就主要著重分析了煤化工廢水處理中的重要問(wèn)題和技術(shù)發(fā)展。基于此，本篇文章就提出了以下建議，以期為從事同一行業(yè)的人們提供一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：煤化工;廢水處理;關(guān)鍵問(wèn)題;技術(shù)發(fā)展;分析

中圖分類號(hào)：X784? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.07.040

一、煤化工廢水的主要來(lái)源及特點(diǎn)分析

煤礦是主要原料，礦山的化學(xué)反應(yīng)就用于制造化工行業(yè)的一系列原料。煤化工行業(yè)可分為生產(chǎn)工藝，氣化，煤液化和下游化工產(chǎn)品的制備。在化學(xué)制造階段中，工業(yè)廢水的來(lái)源就主要有以下幾點(diǎn)內(nèi)容：氣化廢水：濃縮和精煉原油過(guò)程中排出的廢水。液化廢水：來(lái)自煤炭液化過(guò)程的廢水。下游產(chǎn)品廢水：來(lái)自下游烯烴產(chǎn)品制備過(guò)程的廢水。煤化工廢水的特性取決于原煤的質(zhì)量。首先，在氣化廢水中，煤氣化過(guò)程就分為L(zhǎng)ulugi過(guò)程，Texaco過(guò)程，殼過(guò)程等，這使Lurugi過(guò)程的制備過(guò)程中的廢水組成更加復(fù)雜，污染物濃度更高。與高溫氣化Texaco工藝（例如苯酚和CODCr）相比，氨氮污染物的濃度非常高。脫殼工藝產(chǎn)生的工業(yè)廢水中的主要污染物就是氰化物和氨氮。

二、煤化工廢水處理技術(shù)存在的問(wèn)題

這幾年來(lái)，中國(guó)科學(xué)家繼續(xù)為煤化工公司提供許多廢水處理的新技術(shù)與新方法，這些技術(shù)和方法就各有優(yōu)缺點(diǎn)。主要的廢水處理方法如下。首先，普通的活性污泥不能承受高濃度的分解產(chǎn)物，并且可以在短時(shí)間內(nèi)獲得恒定的COD處理速率，但是廢水中就會(huì)含有大量的不可分解物質(zhì)，材料反硝化效率低。第二種A / O技術(shù)可以在一定能夠從地上降低水中氨氮含量，但水中的COD含量和濃度仍無(wú)法滿足標(biāo)準(zhǔn)。 第三種是SBR技術(shù)，此技術(shù)具有一定的抗沖擊性，但其對(duì)酚類毒性的抵抗力相對(duì)較弱，使其更易于在污水處理過(guò)程中流失污泥。第四，生物膜法可以在污水處理期間保持污泥含量，但化學(xué)需氧量處理率較低，負(fù)荷也相對(duì)較低，無(wú)法進(jìn)行大量廢水的處理。 第五，雖然物理吸附技術(shù)可以將水中的COD降至最低，但在處理過(guò)程中往往會(huì)導(dǎo)致吸附劑和第二次水污染。第六，生物和物理化學(xué)成分處理方法是最有效的廢水處理方法，當(dāng)廢水中難以分解的污染物出現(xiàn)時(shí)，生物技術(shù)就無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，但是物理和化學(xué)技術(shù)可以有在最大程度上分解并減少?gòu)U水中的物質(zhì)，降低技術(shù)處理負(fù)荷可以保證煤化工企業(yè)的廢水處理可以滿足要求和標(biāo)準(zhǔn)的。

三、煤化工廢水處理關(guān)鍵技術(shù)解析

煤化工廢水處理的主要技術(shù)的理論和應(yīng)用研究對(duì)于確保新興的煤化工產(chǎn)業(yè)的健康運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)廢水的真正“零排放”非常重要。國(guó)內(nèi)外對(duì)碳化學(xué)廢水處理的研究大部分處于實(shí)驗(yàn)研究階段，有關(guān)分解碳化學(xué)廢水中特征污染物的主要技術(shù)的研究成果很少。

1.泡沫的消除

煤化工廢水包含較多帶有羥基的雜環(huán)物質(zhì)以及脂肪烴物質(zhì)和表面活性劑物質(zhì)。 此類物質(zhì)是當(dāng)前煤化工廢水生物處理設(shè)備產(chǎn)生泡沫的主要原因，應(yīng)在進(jìn)行預(yù)處理期間盡可能除去泡沫。然而，利用常規(guī)的油脂捕集器和空氣浮選工藝，空氣中的氧氣會(huì)使廢水變黑，使得多酚的氧化和苯醌向中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化生化分解相對(duì)較難，隨之而來(lái)的便是生物過(guò)程處理難度增加。哈爾濱工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)的惰性氣體脫脂技術(shù)，不單單能夠處理化工廢水的脫脂問(wèn)題，而且還能夠按照化工廢水的特性在最大程度上避免廢水的預(yù)氧化，從而緩解了這一難題。

2.多元酚的降解途徑

煤化工廢水中的多酚無(wú)法通過(guò)微生物直接分解和繁殖，只可以經(jīng)過(guò)厭氧共代謝來(lái)轉(zhuǎn)化和去除，使用簡(jiǎn)單的有機(jī)分子作為共底物來(lái)增強(qiáng)多酚的厭氧過(guò)程，不單單可以行在最大程度上強(qiáng)化厭氧過(guò)程，而且能夠在同時(shí)降低泡沫問(wèn)題影響多酚在抑制微生物生長(zhǎng)方面的問(wèn)題，可以減少酚醛底物的利用，從而在最大程度上提升酚類底物的利用率。考慮到化學(xué)廢水的特性，哈爾濱工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)的多酚厭氧（EC）共代謝機(jī)理和應(yīng)用結(jié)果可顯著提高酚的生物降解性。 這一成就獲得了國(guó)際同行的認(rèn)可，并獲得了國(guó)際水協(xié)會(huì)（IWA）頒發(fā)的2012年?yáng)|亞地區(qū)工程創(chuàng)新獎(jiǎng)。

3.酚類物質(zhì)的毒性控制

酚類物質(zhì)對(duì)微生物有毒，高濃度的酚類物質(zhì)可以殺死微生物并抑制其生長(zhǎng)，當(dāng)前運(yùn)行的煤化工廢水處理廠中的微生物生長(zhǎng)相對(duì)較慢，其特點(diǎn)是能夠?qū)Ψ宇愇镔|(zhì)進(jìn)行滅菌。哈爾濱工業(yè)大學(xué)通過(guò)特殊的水力條件、高生物添加劑、高污泥濃度、高污泥控制以降低碳化學(xué)廢水中酚類物質(zhì)的殺菌性能而生物開(kāi)發(fā)的濃度（BE）機(jī)理和應(yīng)用結(jié)果在老化和其他參數(shù)下最佳在灌注率和缺氧條件下，酚類物質(zhì)的毒性可以在最大程度上降低。

四、結(jié)語(yǔ)

煤化工廢水的處理主要包括一級(jí)處理（預(yù)處理）、二級(jí)處理（生化處理）以及深度處理（高級(jí)氧化法）等方式。在前期的預(yù)處理之后，廢水中人含有大量的環(huán)類化合物，其COD Cr濃度超標(biāo)，可采用缺氧/好氧生物（A/O）工藝進(jìn)行處理，最后通過(guò)深度處理實(shí)現(xiàn)難降解有機(jī)物的處理。

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