淺談煤化工生產(chǎn)廢水處理技術(shù)與工藝

余遠(yuǎn)航 楊娜娜

摘 要：隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤化工企業(yè)的發(fā)展規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，以滿足我國工業(yè)生產(chǎn)的實際需求。但是煤化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中會有大量的廢水產(chǎn)生，不僅對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且對人們的身體健康造成一定威脅，影響煤化工生產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。這就要求煤化工企業(yè)采取先進(jìn)的技術(shù)與合理的手段加強(qiáng)對生產(chǎn)廢水的集中處理，進(jìn)一步提高煤化工生產(chǎn)廢水處理水平，從而避免廢水會對大氣、土壤、河流等造成的污染和破壞，促進(jìn)現(xiàn)代化煤化工企業(yè)的健康綠色發(fā)展。本文簡要介紹了煤化工廢水的主要來源，重點(diǎn)分析了煤化工生產(chǎn)廢水處理現(xiàn)狀以及技術(shù)工藝，以期能為有關(guān)方面需要提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：煤化工;生產(chǎn)廢水;處理技術(shù)

1 煤化工廢水的主要來源

煤化工包括煤焦化、煤液化和煤氣化等內(nèi)容，經(jīng)過化學(xué)加工的煤炭能夠轉(zhuǎn)化成液體、固體、氣體燃料和化學(xué)品，由于生產(chǎn)工藝的差異，最后制作出的化工產(chǎn)品有著不一樣的價值。由于煤化工企業(yè)需要以煤炭作為主要原料，以大量的水作為輔料開展化工生產(chǎn)，因此會有大量的廢水產(chǎn)生。煤液化會在氫裂化、加氫精制、液化等過程中所產(chǎn)生含有酚類和硫類的廢水;煤氣化會在特定的壓力與溫度下原煤與煤焦發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的水煤氣，其中要包括氰化物、硫化物、氨氮物等化學(xué)物質(zhì);煤焦化會在真空與高溫狀態(tài)下分解原煤，同時產(chǎn)生氨氮、COD與有機(jī)污染物。煤化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水內(nèi)含有酚類、硫類、酮類、焦油、COD等有害物質(zhì)，氨含量和氮含量在大于200mg/L且小于500mg/L的范圍內(nèi)，其成分比較復(fù)雜，而且傳統(tǒng)的沉淀法、氣浮法等處理方式無法對廢水中的有害物質(zhì)進(jìn)行降解，這在一定程度上威脅到周邊的生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康。煤化工企業(yè)必須認(rèn)真分析廢水組成成分，全面掌握廢水形成過程，篩選出過濾、吸附、生化等準(zhǔn)確有效的廢水處理技術(shù)，從而使廢水處理效率與質(zhì)量得到大幅提高，減少污染物對生態(tài)環(huán)境造成的污染。

2 煤化工生產(chǎn)廢水處理現(xiàn)狀

煤化工在生產(chǎn)過程中會使用到大量的水，這就極易造成大量廢水的排放。煤化工生產(chǎn)廢水中不僅含有酚類、硫類、酮類等大量的毒害類化學(xué)物質(zhì)，而且還含有氮?dú)?、氨氣以及咔唑類成分，如果在生產(chǎn)過程中將廢水直接排放，將會嚴(yán)重?fù)p害周圍的動植物和人體的健康。由于煤化工生產(chǎn)廢水中含有較多的化學(xué)物質(zhì)類型和數(shù)量，因此需要采取不同的方法實現(xiàn)降低和去除。目前，我國煤化工企業(yè)通常采取生化技術(shù)來處理生產(chǎn)廢水，通過隔油處理和氣浮處理的方式進(jìn)行預(yù)處理，這些基礎(chǔ)性的處理方式能夠回收廢水中的大量油類物質(zhì)，從而減少廢水處理中油類物質(zhì)所產(chǎn)生的阻礙，達(dá)到良好的防爆效果。還有一些化工企業(yè)采用好氧生物法和缺氧生物法進(jìn)行廢水處理，能夠有效去除氮?dú)?、氨氣等物質(zhì)，但對于多環(huán)類物質(zhì)和雜環(huán)類物質(zhì)的降解效果不明顯，煤化工生產(chǎn)廢水中大量苯酚類物質(zhì)得不到完全解決。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，煤化工企業(yè)積極引進(jìn)載體流動床生物膜法、好癢氧厭氧綜合生物法、PACT法以及厭氧生物法等先進(jìn)的技術(shù)對生產(chǎn)廢水進(jìn)行有效處理，不僅具有良好的效果，而且呈現(xiàn)出了較高的工作效率，廢水中氨氮化物的濃度降低至98%，油類濃度降到20mg/L，COD的去除率達(dá)到92%，揮發(fā)酚濃度降低到96%，能夠使廢水達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，從而保障煤化工企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

3 煤化工廢水處理技術(shù)與工藝

3.1 預(yù)處理技術(shù)

3.1.1 脫酚處理

在煤氣化廢水中，會產(chǎn)生酚類物質(zhì)，針對該物質(zhì)化工企業(yè)通常采取的溶劑萃取脫酚技術(shù)進(jìn)行降解。如果采取溶劑萃取脫酚技術(shù)仍無法滿足降解要求，可以結(jié)合溶劑萃取脫酚技術(shù)進(jìn)行綜合處理。當(dāng)前煤化工企業(yè)采用的溶劑萃取脫酚技術(shù)主要是以乙酸丁酯或二異丙基醚等物質(zhì)作為原料，例如在生產(chǎn)煤制天然氣時，如果采用魯奇加壓氣化工藝就需要使用異丙基醚作為脫酚溶劑進(jìn)行廢水處理。通過長期實踐可以看出，對于煤制天然氣廢水采用異丙基醚進(jìn)行脫酚處理，能夠使廢水中酚的含量降低至0.6g/L，呈現(xiàn)出良好的處理效果。

3.1.2 脫酸處理

脫酸處理是廢水預(yù)處理技術(shù)中的一道重要工藝，主要目的是分離煤氣化廢水中H2S、CO2等酸性物質(zhì)。在實際的脫酸處理中，需要對遇水后的CO2、H2S等酸性分子所出現(xiàn)的弱電離現(xiàn)象進(jìn)行綜合考慮，弱電離會大幅降低廢水的脫酸效率。所以在脫酸處理時要做到向上排放CO2、H2S等酸性氣體，即便酸性氣體從脫酸塔頂部排出，仍然需要合理控制脫酸塔頂部的溫度，這樣才能排出酸性氣體，在酚水中存留部分游離的氨分子。

3.2 生化處理技術(shù)

所謂的生化法，主要分為好氧處理和厭氧處理，是利用微生物生化作用對污染物進(jìn)行降解，處理形式包括活性污泥、生物膜以及氧化塘等，有效降低污水含油量以及各種有機(jī)、無機(jī)污染物。生化法具有凈化效果好、處理效率高、無二次污染等優(yōu)勢，能夠使污水達(dá)到回注或環(huán)保外排標(biāo)準(zhǔn)。但是生化法也存在一些缺點(diǎn)，有著較低的沖擊負(fù)荷和較快的水質(zhì)變化，而且容易產(chǎn)生污泥膨脹，同時水中含油物質(zhì)的種類和含量變化會直接影響到生化處理的效果。煤化工企業(yè)在對生產(chǎn)廢水進(jìn)行生化處理時，可以采用A/A/O技術(shù)，通過需氧生物處理法或厭氧生物處理法來降解聯(lián)苯、喹啉等有機(jī)物質(zhì)，使其成為鏈狀化學(xué)物，隨后再通過物理沉降的方法分離去除廢水中有害物質(zhì)。該技術(shù)能夠有效處理水相，使COD值大幅降低。SBR技術(shù)作為生化處理的重要工藝，能夠使廢水中活性污泥產(chǎn)生的微生物發(fā)生好氧與厭氧的反應(yīng)，從而使氨氮化物與有機(jī)污染物通過物理沉降的方式實現(xiàn)全面去除?；幚砑夹g(shù)主要是在廢水預(yù)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行更加深層次的處理，進(jìn)一步分解廢水中的有害物質(zhì)，使其成為能夠被處理掉的分子，最終轉(zhuǎn)化為水資源進(jìn)行循環(huán)利用。

3.3 深度處理技術(shù)

3.3.1 改進(jìn)型好氧生物法

在處理廢水的過程中，將適量的活性炭投入到污泥瀑氣池中，充分發(fā)揮活性炭的吸附作用，有效吸附廢水中含有的有機(jī)化合物，這種處理方式還能夠?qū)⑹澄锾峁┙o水體中的微生物，從而使有機(jī)化合物的氧化能力得到大幅提升。在改進(jìn)型好氧生物法中，通過濕空氣法還能夠促進(jìn)已使用活性炭的再生。在煤化工生產(chǎn)廢水處理中應(yīng)用CBR方法，即載體流動床生物膜法，屬于一種化床技術(shù)，這種技術(shù)方法的應(yīng)用是建立在一些特殊性質(zhì)的填料基礎(chǔ)上的。在污泥池中投放填料，微生物會依附在填料表面，微生物膜會逐漸在填料表面形成，并且使池中生物濃度提高3-6倍左右，濃度保持在大于7g/L且小于11g/L的范圍內(nèi)，從而使化合物的降解速率得到全面有效的提升。

3.3.2 臭氧氧化法

在優(yōu)化廢水處理物化方法過程中，臭氧氧化法作為一項重要技術(shù)得到煤化工企業(yè)的廣泛應(yīng)用。臭氧氧化法主要是經(jīng)過隔油池將廢水中的油和酚等成分去除，然后在調(diào)節(jié)池合理調(diào)節(jié)廢水pH值，廢水同時接觸臭氧和氧化器，隨后通過輸送一些壓力使污水以相應(yīng)的速度通過噴嘴，以此形成負(fù)壓吸入臭氧。臭氧氧化法具有較少的物質(zhì)殘留、較短的反應(yīng)時間以及較高的處理效率等優(yōu)點(diǎn)，但是由于無法儲存臭氧，導(dǎo)致臭氧在廢水量和水質(zhì)在發(fā)生變質(zhì)的情況下難以及時投放，而且具有較大的耗電量和較高的投入成本，因此應(yīng)用范圍有限。

3.3.3 固定化生物技術(shù)

作為一種新型的處理技術(shù)，固定化生物技術(shù)主要是對生物化污水處理進(jìn)行高效改進(jìn)，有針對性的選擇固定優(yōu)勢菌種，使生物菌種能夠在煤化工污水處理過程產(chǎn)生良好的效果。固定化生物技術(shù)不僅能夠提供高效菌種，減少污泥量，而且能夠?qū)ι锓磻?yīng)器內(nèi)原微生物細(xì)胞濃度和純度進(jìn)行很好地控制，便于反應(yīng)器的固液分離。

4 結(jié)束語

綜上所述，在工業(yè)領(lǐng)域中，煤化工生產(chǎn)是極具代表性的行業(yè)，高水耗的產(chǎn)業(yè)模式?jīng)Q定了生產(chǎn)廢水的高排放量，很多污染物難以分解徹底，對生態(tài)環(huán)境造成污染，對企業(yè)發(fā)展造成制約。這就要求煤化工企業(yè)認(rèn)真落實污水處理制度，不斷提高廢水處理技術(shù)的水平，實現(xiàn)廢水無害化處理及重復(fù)利用，提高資源利用率，促進(jìn)煤化工生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]于曉霞.煤化工生產(chǎn)廢水處理新技術(shù)研究[J].煙臺職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2014，20（04）：90-92.