煤氣水廢水處理技術分析

苗長潤

（慶華能源集團有限公司煤氣水處理車間，新疆 伊寧 835100）

煤氣水廢水處理技術分析

苗長潤

（慶華能源集團有限公司煤氣水處理車間，新疆 伊寧 835100）

煤化工行業(yè)是我國工業(yè)生產(chǎn)中的重要產(chǎn)業(yè)，為我國的經(jīng)濟發(fā)展提供了重要的能源，并且是我國能源發(fā)展戰(zhàn)略中的重要部署。但是在煤化工生產(chǎn)的過程中，煤氣水中的廢水含有大量的污染物，水質成分比較復雜，所以處理難度較高。如果煤氣水廢水處理不當排放到自然界中，會對生態(tài)環(huán)境造成極大的污染，所以需要對煤氣水廢水處理技術進行研究。本文對于煤氣化廢水的特點以及初期處理技術進行了簡要分析，然后進一步闡述了深度處理技術，對于提高煤化工企業(yè)的煤氣化廢水處理技術水平、降低環(huán)境污染具有重要的意義。

煤化工；煤氣水；廢水；處理技術

煤化工生產(chǎn)是以煤為原料進行的一系列的化學加工，所以在生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生大量的化學物質，在煤氣化廢水中的污染物濃度較高，成分比較復雜，所以加大了處理的難度。我國的煤化工企業(yè)大部分分布在煤炭資源比較豐富的中西部地區(qū)，但是這些地區(qū)的水資源相對比較匱乏，并且生態(tài)環(huán)境比較脆弱，一旦煤氣水廢水外排，不僅會造成水資源的嚴重浪費，同時還會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的影響。針對這種現(xiàn)象，我國對煤化工企業(yè)下達了相應的政策，對于煤氣水廢水的排放需要達到規(guī)定的標準，盡量減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。但是由于中西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境比較脆弱，自我恢復能力較低，所以即使是經(jīng)過處理的煤氣水廢水外排，也不利于當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境保護。所以無論是從節(jié)約水資源的角度出發(fā)，還是從保護生態(tài)環(huán)境的角度出發(fā)，一般都要求煤化工企業(yè)對煤氣水廢水進行深度處理并且回收利用，爭取達到“零排放”的標準，從而實現(xiàn)我國煤化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目的。

1.煤氣化廢水的特點

煤氣化廢水主要來源于氣化過程的洗滌、冷凝和分餾工段。在氣化過程中產(chǎn)生的有害物質大部分溶解于洗氣水、洗滌水、貯罐排水和蒸汽分流后的分離水中，形成了煤氣化廢水。

煤氣化廢水的成分比較復雜，在外觀上一般呈現(xiàn)為深褐色，是一種比較典型的難以進行生物降解的廢水。水質的黏度較大，有很多的泡沫，并且伴有強烈的刺激性氣味。在煤氣水廢水中含有大量的有毒有害固體懸浮顆粒和溶解性化學物，比如氰化物、硫化物、重金屬等，這些物質的可生化性較差，種類繁多，所以化學成分比較復雜。此外，廢水中還有很多無機污染物，比如氨氮、硫化物、無機鹽等。煤氣化廢水中的物質成分會隨著原料煤種以及煤氣化工藝的不同，而存在較大的差異。所以為煤氣水廢水處理技術的選擇提出了較大的難度，面對不同的煤種以及生產(chǎn)工藝而產(chǎn)生的差異較大的水質，需要提出一種適應于大多數(shù)煤氣水廢水處理的技術方案，從而提高煤氣水廢水處理效率，這是我國煤化工企業(yè)面臨的重要難題。

2.煤氣水廢水處理技術

由于煤氣水廢水中的成分比較復雜，其中含有大量的油類、酚類以及氨等物質，無法直接進行深度處理，所以需要經(jīng)過預處理和生化處理工藝環(huán)節(jié)，初步去除其中高濃度的污染物，對水質進行初步凈化，從而為后期的深度處理做好充分的準備工作。所以煤氣水廢水處理一般會經(jīng)過3個環(huán)節(jié)，預處理、生化處理以及深度處理，其中的預處理和生化處理是進行深度處理的必要環(huán)節(jié)，直接經(jīng)過預處理和生化處理，才能夠使用深度處理技術對廢水進行凈化，最終提高水質質量，確保水質滿足排放或者回收利用的標準要求，下面對這3個環(huán)節(jié)的處理技術進行分析。

2.1預處理

預處理也是煤氣水廢水處理的首要環(huán)節(jié)，也稱為一級處理，主要是通過除油、蒸氨、脫酚等過程，去除廢水中的油類、酚類和氨，為下一環(huán)節(jié)的生化處理創(chuàng)造有利的條件，提高可生化性，從而減輕生化處理的負荷。

在煤氣水廢水中的油類物質因為黏度較大，所以比較容易吸附在生產(chǎn)裝置的內壁上，不僅會降低傳熱的效率，同時還對后續(xù)的脫酚脫氨環(huán)節(jié)造成一定的影響。去除廢水中的油類物質主要是通過油水分離的方式進行除油，一般有隔油和氣浮兩種方式。隔油是煤化工企業(yè)中比較常用的除油方式，其主要是利用重力分離的原理，占地面積小，除油效率高。但是如果煤氣水廢水中的乳化油含量較高的情況下，因為油水界面不清晰，所以單純地使用隔油技術，除油效果不高，不利于后續(xù)的生化處理。氣浮除油主要是利用曝氣或者溶氣的方法，在廢水中形成比較分散的微小氣泡，會將廢水中的油類物質聚集到一起，然后懸浮在廢水表面，將浮渣刮除即可達到除油的目的。如果在氣浮除油工藝中，加入混凝劑，將廢水中的油類物質凝集成絮狀網(wǎng)絡，則會提高與氣泡的結合程度，從而提高除油的效率。

在煤氣水廢水的脫酚技術方面，目前已經(jīng)有了比較成熟的處理技術，并且逐漸向低成本、高效率方向發(fā)展。目前在脫酚處理技術方面主要采用萃取工藝，利用萃取劑進行脫酚并且回收利用。萃取劑可以循環(huán)利用，并且在處理的過程中，不會產(chǎn)生二次污染?，F(xiàn)階段，利用萃取脫酚處理技術中，存在的問題主要是溶劑對酚類化合物的反應種類受限，中油夾帶量較大，對于多種酚類物質的萃取處理效率較低。而有些萃取劑具有很強的溶水性，所以在進行萃取處理技術時，會消耗大量的水資源。所以目前對于脫酚萃取處理技術而言，主要是對萃取劑的選擇與改進方面，以提高萃取的效率。

在脫氨脫酸方面，國內傳統(tǒng)工藝一般采用雙塔加壓汽提脫氨脫酸，先脫除酸性氣體，最后進行脫氨，然而廢水中濃度較高的二氧化碳會與氨反應生成銨鹽結晶，造成設備結垢、堵塞。單塔加壓側線抽提工藝，實現(xiàn)了煤氣化廢水中酸性氣、游離氨和固定氨在汽提單塔中的同時脫除，不易結垢，該技術已經(jīng)成功應用在多家煤氣化廢水處理過程。

2.2生化處理

生化處理是煤氣水廢水處理環(huán)節(jié)中的二級處理，主要是通過人工曝氣為微生物供氧，利用微生物去除廢水中的可溶性有機物以及部分不溶性有機物，是廢水處理的常用技術之一，從而為深度處理基礎提供有利的條件。但是由于煤氣水廢水中的成分比較復雜，有些污染物的生物可降解性較差，所以如果使用傳統(tǒng)的厭氧和好氧工藝都無法達到有效的處理標準。傳統(tǒng)的厭氧-好氧處理技術中，設備的占地面積較大，處理效率較低、生物死亡率較高，所以處理效率較差，不利于后續(xù)的深度處理。針對這種情況，需要對厭氧和好氧工藝進行優(yōu)化處理，以提高生化處理的效率。

2.3深度處理

經(jīng)過預處理以及生化處理環(huán)節(jié)后，煤氣水廢水還無法達到排放的標準要求，因為其中還存在大量的難降解有機物，并且這兩種處理工藝都沒有對無機鹽進行處理，所以在經(jīng)過生化處理后，廢水的色度仍然較高，鹽含量、COD以及氨氮的含量都無法達到規(guī)范的標準要求。所以說在經(jīng)過預處理以及生化處理后，還應該對煤氣水廢水進行深度處理，最終達到排放或者回收再利用的標準。

傳統(tǒng)深度處理單元一般針對生化出水中的氨氮及難降解有機物，采用混凝沉淀、高級氧化等技術，最終使出水達標排放?；炷恋砑夹g能夠捕獲水體中的膠體懸浮物、有機物、重金屬離子等有害物質，形成絮體而分離，從而有效去除水中的懸浮物、色度以及COD，已經(jīng)廣泛應用于煤氣化廢水的深度處理。

2.4脫鹽深度處理與回用

煤氣化廢水中除了氨氮、有機物之外，還含有一定量的無機鹽。傳統(tǒng)的深度處理工藝（混凝、高級氧化等）對于無機鹽沒有去除作用，產(chǎn)水直接回用會造成無機鹽在系統(tǒng)中的累積，對設備造成損害。因此，一般采用脫鹽技術進行深度處理，才能滿足工業(yè)循環(huán)冷卻水回用要求。目前常用的脫鹽技術包括離子交換、膜分離技術、蒸發(fā)技術等。離子交換技術在脫鹽方面的應用已經(jīng)相對成熟，但是水中殘留的有機物會污染離子交換樹脂，而且樹脂再生過程會產(chǎn)生酸、堿廢水。而蒸發(fā)技術設備占地面積大、能耗高，不適合直接大規(guī)模處理生化出水。相對而言，以反滲透（RO）為核心的膜分離技術具有分離效率高、能耗相對較低、設備緊湊、操作簡便、綠色無污染等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應用于海水淡化、苦咸水淡化及各類含鹽污水回用系統(tǒng)。

結語

煤化工行業(yè)為我國的經(jīng)濟發(fā)展提供了重要的能源保障，但是在我國建設社會主義和諧社會的時代背景下，對于煤化工行業(yè)的生產(chǎn)標準有了更高的要求。因為煤化工企業(yè)生產(chǎn)的特殊性，在生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生大量的煤氣水廢水，如果不經(jīng)過處理就排放到外界，會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞，所以對煤氣水廢水進行處理是煤化工企業(yè)的重要任務。在我國水資源日益匱乏的形勢下，在煤氣水廢水處理技術中，逐漸向廢水回收再利用的方向發(fā)展，不僅能夠避免對生態(tài)環(huán)境造成污染，同時還能夠有效的降低生產(chǎn)成本，節(jié)約水資源，提高煤化工企業(yè)的經(jīng)濟效益、社會效益以及生態(tài)效益。隨著我國科學技術的快速發(fā)展，在對煤氣水廢水處理技術方面會不斷的發(fā)展以及完善，為實現(xiàn)煤化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。

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