煤化工廢水處理關(guān)鍵問題解析及技術(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，中國許多煤化工公司的廢水解決都沒有得到有效實施，而且煤化工公司的正常運營也很不穩(wěn)定，廢水處理也就無法符合基本標(biāo)準(zhǔn)，難以實現(xiàn)零排放量，也就會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)廢水處理問題就已是需要解決的主要問題，中國目前已經(jīng)投資了4萬億元人民幣來處理煤化工公司的廢水。但是，煤化工企業(yè)的廢水問題仍然是制約煤化工公司發(fā)展的關(guān)鍵方面。所以說，本篇文章就主要著重分析了煤化工廢水處理中的重要問題和技術(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值。

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

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

一、煤化工廢水的主要來源及特點分析

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)廢水的來源就主要有以下幾點內(nèi)容：氣化廢水：濃縮和精煉原油過程中排出的廢水。液化廢水：來自煤炭液化過程的廢水。下游產(chǎn)品廢水：來自下游烯烴產(chǎn)品制備過程的廢水。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，煤氣化過程就分為Lulugi過程，Texaco過程，殼過程等，這使Lurugi過程的制備過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)存在的問題

這幾年來，中國科學(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。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，并且可以在短時間內(nèi)獲得恒定的COD處理速率，但是廢水中就會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，但其對酚類毒性的抵抗力相對較弱，使其更易于在污水處理過程中流失污泥。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)荷也相對較低，無法進(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，但在處理過程中往往會導(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，生物技術(shù)就無法達(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廢水中的物質(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)用研究對于確保新興的煤化工產(chǎn)業(yè)的健康運行和實現(xiàn)廢水的真正“零排放”非常重要。國內(nèi)外對碳化學(xué)廢水處理的研究大部分處于實驗研究階段，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)化生化分解相對較難，隨之而來的便是生物過程處理難度增加。哈爾濱工業(yè)大學(xué)開發(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法通過微生物直接分解和繁殖，只可以經(jīng)過厭氧共代謝來轉(zhuǎn)化和去除，使用簡單的有機(jī)分子作為共底物來增強(qiáng)多酚的厭氧過程，不單單可以行在最大程度上強(qiáng)化厭氧過程，而且能夠在同時降低泡沫問題影響多酚在抑制微生物生長方面的問題，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。 這一成就獲得了國際同行的認(rèn)可，并獲得了國際水協(xié)會（IWA）頒發(fā)的2012年東亞地區(qū)工程創(chuàng)新獎。

3.酚類物質(zhì)的毒性控制

酚類物質(zhì)對微生物有毒，高濃度的酚類物質(zhì)可以殺死微生物并抑制其生長，當(dāng)前運行的煤化工廢水處理廠中的微生物生長相對較慢，其特點是能夠?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

煤化工廢水的處理主要包括一級處理（預(yù)處理）、二級處理（生化處理）以及深度處理（高級氧化法）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，最后通過深度處理實現(xiàn)難降解有機(jī)物的處理。

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