煤氣化廢水深度處理技術(shù)研究進(jìn)展

程延峰 ， 陳　麗

(河南能源化工集團(tuán)有限公司 義馬氣化廠 ， 河南 義馬　472300)

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?綜述與述評(píng)?

煤氣化廢水深度處理技術(shù)研究進(jìn)展

程延峰 ， 陳麗

(河南能源化工集團(tuán)有限公司 義馬氣化廠 ， 河南 義馬472300)

摘要：綜述了煤氣化廢水的處理難點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀，介紹了化學(xué)氧化法中的次氯酸鈉氧化、臭氧氧化、芬頓氧化、鐵碳微電解—芬頓氧化和物理吸附法中的活性炭/活性焦吸附和樹脂吸附等煤氣化廢水深度處理技術(shù)的研究進(jìn)展和應(yīng)用現(xiàn)狀。通過對(duì)比上述技術(shù)在處理煤氣化廢水生化出水的深度處理成本、處理效果和技術(shù)穩(wěn)定性能等方面的優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)臭氧催化氧化能有效地降低水中COD的含量，在出水外排或者用作循環(huán)水方面具有明顯優(yōu)勢(shì)；樹脂吸附的方法脫除COD的效果優(yōu)良，當(dāng)其與雙膜系統(tǒng)連接產(chǎn)生鍋爐給水時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益較明顯。

關(guān)鍵詞：煤氣化廢水 ； 深度處理 ； 化學(xué)氧化法 ； 物理吸附法

煤氣化不僅可以生產(chǎn)天然氣，還可以進(jìn)一步加工成高附加值的烯烴、醇類、化肥等產(chǎn)品。煤氣化項(xiàng)目耗水量巨大，產(chǎn)廢水量大且水質(zhì)復(fù)雜，有機(jī)物濃度高，難處理。我國(guó)煤炭資源和水資源呈逆向分布狀態(tài)，煤化工的快速發(fā)展引起了區(qū)域水資源供需失衡，水資源短缺和廢水污染問題成為制約煤化工發(fā)展的關(guān)鍵問題。因此水資源保護(hù)及廢水處理是下一階段煤化工發(fā)展的重點(diǎn)問題。

煤氣化廢水主要來源于粗煤氣的洗滌、冷凝工藝廢水、循環(huán)排污水、生活廢水及其他有機(jī)廢水[1]。廢水中不但含有大量焦油、酚類、氨氮、多環(huán)芳烴以及含氧、氮、硫的雜環(huán)和多環(huán)化合物，還含有重金屬、硫化物和氰化物等溶解性有毒有害無機(jī)污染物和大量的固體顆粒懸浮物?？梢?，煤氣化廢水是典型的有毒有害廢水，具有處理流程長(zhǎng)、工藝復(fù)雜，有機(jī)物難降解、可生化性差的特點(diǎn)[2]。煤氣化廢水不僅成分復(fù)雜，而且隨著氣化工藝和原料煤種的不同，廢水中有害物質(zhì)的組成、含量有很大差異，這就要求廢水處理工藝具有較強(qiáng)的抗沖擊性、適應(yīng)性。

目前，煤氣化行業(yè)有機(jī)廢水處理的工藝路線已經(jīng)相對(duì)成熟，大部分的處理工藝遵循“預(yù)處理+生化處理+深度處理”的三段式工藝。煤氣化廢水經(jīng)預(yù)處理和生化處理后可以去除大部分的COD、固體懸浮物及乳化油，但生化出水的COD仍然有100～300 mg/L，且殘余的有機(jī)物成分復(fù)雜、可生化性差，色度、TDS、酚類、氨氮等指標(biāo)距離回用水指標(biāo)還有一定差距，需要進(jìn)行深度處理。生化出水深度處理工藝可選擇性很多，隨著膜分離技術(shù)和膜生產(chǎn)工藝的提高，膜的使用越來越普及。在廢水深度處理領(lǐng)域，雙膜法(超濾+反滲透)是應(yīng)用較為廣泛的處理工藝，已經(jīng)在電廠、石化和煤化工等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，技術(shù)相對(duì)成熟。但雙膜法脫除COD的能力有限，且反滲透膜對(duì)進(jìn)水COD含量要求較高，在進(jìn)水COD濃度較高的條件下長(zhǎng)期運(yùn)行易造成膜組件的污堵，污垢積累難以清洗，膜性能下降以致影響正常運(yùn)行。增加合適的脫除COD的預(yù)處理環(huán)節(jié)是保證煤氣化廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放或回用的必要條件。

目前，針對(duì)煤氣化廢水的深度處理，主要采用次氯酸鈉氧化、臭氧(催化)氧化、芬頓氧化、鐵炭微電解—芬頓氧化等化學(xué)氧化技術(shù)或活性炭/活性焦、樹脂吸附等物理吸附技術(shù)[3-5]。通過對(duì)上述幾種深度處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行分析，并進(jìn)一步對(duì)比其優(yōu)缺點(diǎn)，以期找到最適用于現(xiàn)代煤化工廢水的深度處理技術(shù)。

1化學(xué)氧化技術(shù)

化學(xué)氧化技術(shù)是采用強(qiáng)氧化劑降解廢水中的有機(jī)物，分為次氯酸鈉氧化技術(shù)和高級(jí)氧化技術(shù)。高級(jí)氧化技術(shù)是通過產(chǎn)生大量具有極強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(OH·)氧化廢水中的有機(jī)物，形式多樣，都是將OH·作為目標(biāo)產(chǎn)物。OH·氧化性極強(qiáng)、無選擇性、反應(yīng)快，可以將可生化性差、難降解的大分子有機(jī)物降解為小分子無機(jī)物或有機(jī)物。高級(jí)氧化技術(shù)主要有臭氧(催化)氧化法、芬頓氧化法、電化學(xué)氧化法、催化濕式氧化法、超聲波催化氧化法等[6-7]。

1.1次氯酸鈉氧化技術(shù)

次氯酸鈉溶液是發(fā)展較早的優(yōu)良氧化劑，除了具有降解有機(jī)物、脫除COD作用之外，還具有殺菌、去除色度的作用，但對(duì)于礦物質(zhì)帶來的色度無法去除，只能去除部分有機(jī)物帶來的色度。次氯酸鈉能夠有效分解高氨氮、含氰、含酚廢水等難以通過生化處理降解的廢水中的各種有機(jī)物。在催化劑作用下，次氯酸鈉可破壞幾乎所有有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，使之轉(zhuǎn)化為無機(jī)物或易生化的小分子有機(jī)物。

次氯酸鈉氧化技術(shù)設(shè)備投資低，相對(duì)于其他化學(xué)氧化或物理吸附深度處理技術(shù)工藝最為簡(jiǎn)單，但運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高，副產(chǎn)物氯代有機(jī)物、無機(jī)鹽離子會(huì)造成二次污染。在煤氣化廢水深度處理作為循環(huán)水回用或鍋爐回用水方面不具備優(yōu)勢(shì)，且弊端明顯，會(huì)增加后續(xù)膜處理及濃鹽水處理工藝的負(fù)擔(dān)，變相增大整個(gè)水處理工藝的運(yùn)行成本，在國(guó)家環(huán)保政策越來越嚴(yán)格的條件下將逐漸被淘汰。

1.2臭氧氧化技術(shù)

臭氧以其高效性、無二次污染等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于廢水處理領(lǐng)域，可有效降低水中COD、濁度和色度。臭氧氧化有機(jī)物的方式有兩種：臭氧直接氧化和生成OH·間接氧化。由于OH·的氧化還原電位(2.80 V)比O3的氧化還原電位(2.07 V)高，間接氧化效率遠(yuǎn)大于直接氧化效率。蘇金鈺[8]研究表明，在pH值<4時(shí)主要發(fā)生直接氧化反應(yīng)，在pH值>4時(shí)主要發(fā)生間接氧化反應(yīng)。雖然在堿性條件下有利于OH·的產(chǎn)生，但是廢水的pH值對(duì)臭氧氧化過程影響復(fù)雜，主要受廢水中的污染物種類和性質(zhì)影響。國(guó)內(nèi)某公司對(duì)碎煤加壓氣化廢水進(jìn)行臭氧氧化深度處理中試研究數(shù)據(jù)表明：臭氧接觸池進(jìn)出水的CODCr濃度分別為84 mg/L和46 mg/L，CODCr去除率可以達(dá)到45%。

為了提高臭氧的氧化能力和氧化效率，目前研究方向主要集中在均相/非均相臭氧催化氧化、UV/O3組合技術(shù)、H2O2/O3組合技術(shù)等。 非均相臭氧催化氧化技術(shù)是臭氧在金屬氧化物、金屬改性的活性炭、分子篩等催化劑作用下產(chǎn)生羥基自由基的高級(jí)氧化技術(shù)，目前以金屬氧化物催化劑研究較多，主要集中在新型高效催化劑的研發(fā)上。DONG等[9]采用β-MnO2催化劑對(duì)含苯酚的廢水進(jìn)行臭氧催化氧化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明苯酚去除率比臭氧單獨(dú)氧化時(shí)提高兩倍。邢林林等[10]對(duì)焦化廢水進(jìn)行了非均相臭氧催化氧化中試試驗(yàn)研究，當(dāng)進(jìn)水COD為120～150 mg/L時(shí)，出水COD穩(wěn)定在80 mg/L左右。Ikhlaq[11]通過研究沸石和Al2O3在臭氧氧化中形成OH·的機(jī)制和作用表明，Al2O3可以促進(jìn)OH·的產(chǎn)生，而沸石的作用是吸附有機(jī)物和臭氧，從而促進(jìn)氧化反應(yīng)。H2O2加入到臭氧氧化體系中可以促進(jìn)臭氧生成OH·，提高氧化降解有機(jī)物的效率，且氧化產(chǎn)物為H2O和CO2，氧化過程無二次污染。

單獨(dú)使用臭氧氧化廢水中的有機(jī)物，要達(dá)到理想的COD脫除率，需要的臭氧量大、運(yùn)行成本較高，為尋求更為經(jīng)濟(jì)、高效、合理的高級(jí)氧化技術(shù)，常將臭氧氧化工藝與吸附或生化等其他工藝結(jié)合。將生化和吸附工藝結(jié)合的臭氧—生物活性炭技術(shù)(O3-BAC)是新型深度處理技術(shù)，通過臭氧氧化難降解的大分子有機(jī)物，提高可生化性，進(jìn)而進(jìn)行活性炭吸附和生化處理，可以提高生化處理效率，延長(zhǎng)活性炭的再生周期，該技術(shù)已經(jīng)在煉化污水深度處理行業(yè)成功應(yīng)用[12-13]。

若采用單獨(dú)臭氧氧化技術(shù)將生化尾水的COD降低到外排或循環(huán)冷卻水的標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行成本為4～5元/m3，加入合適的催化劑，提高臭氧氧化效率，可將運(yùn)行成本降低到3～4元/m3[14-15]。相對(duì)于次氯酸鈉氧化技術(shù)，運(yùn)行成本略高，但不會(huì)產(chǎn)生引入過多無機(jī)鹽離子及二次污染的問題。若要進(jìn)一步降低廢水COD，則臭氧投加量相應(yīng)增加，整體運(yùn)行成本提高，經(jīng)濟(jì)效益不明顯。

1.3芬頓氧化技術(shù)

芬頓氧化是通過H2O2和亞鐵離子作用形成具有極強(qiáng)氧化能力的芬頓試劑，進(jìn)而將難降解有機(jī)物氧化為小分子有機(jī)物或無機(jī)物。同時(shí)，亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，調(diào)節(jié)溶液的pH值至堿性，可以生成Fe(OH)3膠體，通過絮凝沉淀的方式也可以降低廢水中的COD，可應(yīng)用于煤氣化廢水的深度處理工段。王春敏等[16]用芬頓試劑處理焦化廢水，在最優(yōu)的操作條件下，焦化廢水的COD去除率達(dá)到88.9%，如保持H2O2的總加入量不變，分三批加入，可將COD去除率提高到92%。胡佳欣等[17]采用混凝+芬頓法處理煤化工廢水，通過正交試驗(yàn)研究了聚合氯化鋁鐵混凝劑和芬頓氧化各反應(yīng)因素對(duì)煤化工廢水處理效果的影響，結(jié)果表明：在最優(yōu)條件下，煤化工廢水的COD去除率可以達(dá)到55.53%。劉璞等[18]采用芬頓氧化+混凝沉淀法處理生化處理后的焦化廢水，研究了Fe2+和H2O2質(zhì)量比、H2O2加入量、PFS投加量、pH值等因素對(duì)COD去除率的影響，COD最高去除率可達(dá)到72.7%，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

華東理工大學(xué)曹國(guó)民教授發(fā)明了將生物氧化和芬頓氧化組合處理高濃度有機(jī)廢水的工藝(BCB工藝)，流程簡(jiǎn)圖如圖1所示。該工藝在石化企業(yè)應(yīng)用中可以將6 000～18 000 mg/L的COD降低到100 mg/L以下，并且H2O2的用量較少。

圖1　BCB工藝流程簡(jiǎn)圖

普通的芬頓試劑氧化技術(shù)具有投資小、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但其不能充分礦化有機(jī)物且H2O2利用率較低，因此研究者將光、電引入芬頓體系，改善反應(yīng)機(jī)制，以提高其對(duì)有機(jī)物的降解程度和處理效率。但光/電芬頓法處理成本費(fèi)用較高，電芬頓法未來研究重點(diǎn)是開發(fā)高性能的陰極材料和金屬催化劑，提高陰極材料抗腐蝕性和穩(wěn)定性以提高電流效率，對(duì)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗[19]。

1.4鐵碳微電解—芬頓氧化技術(shù)

鐵碳微電解自20世紀(jì)80年代引入我國(guó)以來發(fā)展迅速，被廣泛應(yīng)用于有機(jī)廢水處理工藝，并取得良好的應(yīng)用效果。鐵碳微電解主要是利用鐵、碳組成微原電池，產(chǎn)生1.2 V電位差電解有機(jī)廢水，從而降解有機(jī)物。鐵碳微電解在處理有機(jī)廢水時(shí)，不僅可以氧化有機(jī)物，還起到吸附、絮凝沉淀的作用，集多重功效于一身，且運(yùn)行成本低、適用范圍廣[20]。

鐵碳微電解—芬頓氧化技術(shù)能夠克服單獨(dú)應(yīng)用芬頓氧化時(shí)，F(xiàn)e2+和H2O2消耗量大，運(yùn)行成本相對(duì)較高的問題。鐵碳微電解處理后的廢水中含有一定量的Fe2+，加入適量的H2O2即可形成芬頓試劑，從而減少藥劑消耗，還能生成有吸附、絮凝沉淀作用的Fe3+。另一方面，H2O2可以促進(jìn)微電解反應(yīng)，提高反應(yīng)效率。蔣寶云等[21]采用微電解—芬頓氧化組合工藝處理廢水的研究結(jié)果表明，其氧化效率明顯高于單獨(dú)微電解反應(yīng)，COD去除率比單獨(dú)微電解反應(yīng)提高20.4%。王開春[22]采用微電解—芬頓組合工藝處理焦化廢水，分別考察了鐵碳比、H2O2加入量、曝氣量、pH值等因素對(duì)廢水COD去除率的影響，在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下，COD去除率可達(dá)88%以上，且廢水脫色效果明顯。邯鋼焦化廠采用“鐵碳微電解+芬頓氧化+絮凝沉淀”工藝處理焦化廢水，出水COD可以滿足國(guó)家污水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

雖然鐵碳微電解—芬頓氧化技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn)，但要進(jìn)一步推廣還面臨許多問題，填料鈍化、鐵屑板結(jié)和含鐵廢渣難處理等問題是制約該技術(shù)推廣的瓶頸。另外，運(yùn)行過程中各工段pH值要求嚴(yán)格、調(diào)節(jié)繁瑣，酸堿耗量大，增大了運(yùn)行成本。有研究者進(jìn)行了Al-C、Fe-Cu-C等微電解體系的開發(fā)研究，Al具有兩性，在酸性和堿性條件下可分別生成Al3+和AlO2-，從理論上優(yōu)于Fe-C微電解體系；三元微電解體系Fe-Cu-C，能夠形成更多的原電池?cái)?shù)量，提高廢水COD的去除效率[23]。

芬頓氧化技術(shù)具有投資小、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被企業(yè)應(yīng)用于煤氣化廢水的深度處理工藝。但仍然存在出水含有較多的Fe2+，氧化能力較弱，含鐵污泥難處理等問題。鐵碳微電解—芬頓氧化技術(shù)可以提高單獨(dú)芬頓氧化技術(shù)的脫COD效率。但填料鈍化、鐵屑板結(jié)和含鐵廢渣難處理、操作繁瑣、運(yùn)行成本高等問題亟須要解決。再者，芬頓氧化技術(shù)和鐵碳微電解+芬頓氧化技術(shù)中各工段pH值要求嚴(yán)格、調(diào)節(jié)繁瑣，抗沖擊能力較弱。相比之下，臭氧催化氧化技術(shù)反應(yīng)條件溫和且具有更高的氧化效率，反應(yīng)過程無二次污染，在煤氣化廢水深度處理領(lǐng)域具有更大的應(yīng)用前景及優(yōu)勢(shì)。

2物理吸附技術(shù)

吸附技術(shù)是采用吸附材料，將煤化工廢水中的污染物富集在吸附材料上的一種方法。一般要求吸附劑具有良好的脫附再生能力，以實(shí)現(xiàn)吸附劑的高效循環(huán)利用。在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域常用的催化劑有活性炭/活性焦、樹脂等[24]。

2.1活性炭/活性焦吸附技術(shù)

活性炭/活性焦是優(yōu)良的多孔材料，具有獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)和高效的吸附性能，是應(yīng)用最早、用途較廣的吸附材料?；钚蕴坎粌H可以吸附水中溶解的芳烴類、酚類等有機(jī)物，而且可以吸附脫除重金屬離子、除臭、降低色度。Moreno Castilla[25]研究表明，靜電和非靜電相互作用影響活性炭吸附有機(jī)物分子，吸附質(zhì)和溶液的化學(xué)性質(zhì)決定靜電作用，色散力和疏水性決定非靜電作用。

活性炭制備原材料的不同對(duì)其吸附性能及孔徑分布有很大影響。蔣文新等[26]用不同原材料的活性炭，采用“混凝沉淀+活性炭吸附”工藝對(duì)煤化工生化出水進(jìn)行深度處理，結(jié)果表明，果殼炭和煤質(zhì)炭的吸附性能優(yōu)于椰殼炭。Vazquez[27]用活性炭對(duì)生化尾水深度處理，研究了平均粒徑對(duì)苯酚脫除率的影響，當(dāng)活性炭平均粒徑為2.5 mm時(shí)，苯酚吸附量能夠達(dá)到0.45 mg/g。重鋼新區(qū)焦化廠對(duì)二沉池出水分別投加活性炭粉末、絮凝劑和助凝劑的方式使廢水達(dá)標(biāo)排放[28]。謝添[29]采用顆?；钚蕴可疃忍幚砻夯U水，考察了活性炭投加量和吸附有效時(shí)間對(duì)色度和COD去除率的影響，當(dāng)活性炭加入量為20 g/L時(shí)，其吸附飽和時(shí)間為2.9 h，出水COD在30 mg/L左右。武曉娜[30]以活性炭在旋轉(zhuǎn)填料床上模擬吸附含酚廢水，結(jié)果表明，吸附2 h后，初始濃度為1 000 mg/L的苯酚廢水的苯酚去除率達(dá)到90%，比普通吸附法提高了30%。

為使提高活性炭的吸附性能，打破現(xiàn)有活性炭在水處理應(yīng)用的局限性，國(guó)內(nèi)外很多研究者研究了活性炭的改性技術(shù)。通過物理、化學(xué)、生物方法改變活性炭的表面特性和物理結(jié)構(gòu)以提高其選擇性吸附能力。Agarw等[31]采用FeCl3負(fù)載的活性炭處理含苯酚和氰化物的廢水，負(fù)載后的活性炭對(duì)苯酚和氰化物的去除率分別提高18.93%和19.58%。隨著活性炭改性技術(shù)的發(fā)展，可根據(jù)廢水所含污染物的特性進(jìn)行定向改性，從而實(shí)現(xiàn)活性炭的選擇性吸附。另外，活性炭吸附法與其他水處理方法聯(lián)用，可以提高水處理的效果。如將活性炭作為生物載體的生物活性炭法，使有機(jī)物先吸附后降解，可使微生物充分發(fā)揮降解作用，并能延長(zhǎng)活性炭的再生周期。

活性炭/活性焦吸附技術(shù)應(yīng)用于廢水深度處理，相對(duì)于臭氧催化氧化技術(shù)而言，設(shè)備投資、運(yùn)行成本較低，但再生困難是限制其應(yīng)用的瓶頸。如大唐克旗煤制天然氣項(xiàng)目采用活性焦深度處理煤氣化廢水，吸附飽和的活性焦直接燃燒處理，極大地增加了運(yùn)行成本，對(duì)于自身不副產(chǎn)活性炭/活性焦的企業(yè)來說，活性炭/活性焦吸附技術(shù)優(yōu)勢(shì)不明顯。

2.2樹脂吸附技術(shù)

樹脂吸附處理工業(yè)廢水是近幾十年發(fā)展起來的，由于樹脂對(duì)特定污染物具有選擇吸附性、可重復(fù)利用且再生過程簡(jiǎn)單、方便，在廢水深度處理領(lǐng)域發(fā)展迅速。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同角度展開了大量的研究，主要集中在樹脂吸附機(jī)理、吸附影響因素、新型高效特種樹脂的開發(fā)等方面[32]。水處理中常用的樹脂可分為離子交換樹脂和大孔樹脂兩種，離子交換樹脂根據(jù)其活性基團(tuán)的不同可以選擇性吸收廢水中的離子，大孔樹脂主要依靠其內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)，通過分子間作用力或氫鍵吸附廢水中有機(jī)物。

Krishnaiah Abburi[33]研究了XAD-16型樹脂對(duì)含有苯酚和對(duì)氯苯酚廢水的處理效果，兩者的脫除率都達(dá)到85%以上，且樹脂吸附飽和后經(jīng)甲醇脫附再生后的吸附性能良好。許敏等[34]采用H103樹脂吸附苯酚，其揮發(fā)酚去除率達(dá)到90%，廢水COD去除率為69.3%，樹脂吸附飽和后經(jīng)過5%的氫氧化鈉溶液脫附再生效率達(dá)86.5%。魏瑞霞等[35]采用超高交聯(lián)吸附樹脂NDA-99處理焦化廢水，可將廢水中的COD由15 500 mg/L降至650 mg/L，并萃取精餾回收吸附的酚，實(shí)現(xiàn)了焦化廢水的資源化利用。淮陰電化廠采用CHA-111樹脂處理高濃度含酚廢水，COD去除率達(dá)到75%以上，處理效果好、性能穩(wěn)定，且樹脂脫附再生無拖尾現(xiàn)象。柳鋼采用樹脂吸附法深度處理焦化廢水，總氰化物、色度的去除率分別達(dá)到了89.7%和88.1%。

樹脂吸附法適用于低濃度和高濃度污染物廢水，且吸附效果幾乎不受無機(jī)鹽存在的影響，吸附選擇性高、吸附率大，COD降低明顯，適應(yīng)性和抗沖擊能力強(qiáng)，具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐氧化、耐酸堿的性能。樹脂富集的有機(jī)物可回收利用，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，降低了運(yùn)行費(fèi)用，且工藝簡(jiǎn)單、能耗低。某焦化企業(yè)采用“絮凝沉淀+多介質(zhì)過濾+樹脂吸附”的工藝處理焦化廢水的生化尾水，該工藝樹脂吸附出水COD可穩(wěn)定降至30 mg/L左右，抗沖擊能力強(qiáng)，且樹脂吸附單元運(yùn)行成本低于2元/m3。說明樹脂吸附法在煤化工廢水處理領(lǐng)域應(yīng)用已相對(duì)成熟，在煤氣化廢水深度處理方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景。相對(duì)于活性炭/活性焦吸附法，運(yùn)行成本低，且克服了吸附材料再生困難的問題，優(yōu)勢(shì)明顯。當(dāng)其與雙膜法技術(shù)聯(lián)用產(chǎn)生鍋爐給水時(shí)，不僅能夠解決現(xiàn)有煤氣化廢水回用技術(shù)中出水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，反滲透膜易污堵、壽命短的問題，而且可以提高整個(gè)工藝的抗沖擊性，使出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

3結(jié)語

通過對(duì)比化學(xué)氧化法中的次氯酸鈉氧化、臭氧氧化、芬頓氧化、鐵碳微電解—芬頓氧化和物理吸附法中的活性炭/活性焦吸附和樹脂吸附等煤氣化廢水深度處理技術(shù)的研究進(jìn)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，比較其在處理成本、處理效果和技術(shù)穩(wěn)定性能等方面的優(yōu)缺點(diǎn)，得出結(jié)論：①次氯酸鈉氧化技術(shù)雖然設(shè)備投資較低，但運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高，且副產(chǎn)物氯代有機(jī)物、無機(jī)鹽離子會(huì)造成二次污染；普通的芬頓試劑氧化技術(shù)具有投資小、設(shè)備簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但其不能充分礦化有機(jī)物且H2O2利用率較低，光/電芬頓法的處理成本費(fèi)用較高；鐵碳微電解—芬頓氧化技術(shù)具有處理效果好和運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)，但其存在的填料鈍化、鐵屑板結(jié)和含鐵廢渣難處理等問題是制約該技術(shù)推廣的瓶頸；活性炭/活性焦吸附技術(shù)應(yīng)用于廢水深度處理，相對(duì)于臭氧催化氧化技術(shù)設(shè)備投資、運(yùn)行成本相對(duì)較低，但再生困難是限制其應(yīng)用的瓶頸。②臭氧氧化技術(shù)以其高效性、無二次污染等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于廢水處理領(lǐng)域，在出水外排或者用作循環(huán)水方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，加入合適的催化劑，提高臭氧氧化效率，可適當(dāng)降低運(yùn)行成本。但其COD脫除效率相對(duì)較低，若要進(jìn)一步降低廢水COD，達(dá)到生產(chǎn)鍋爐給水的目的，則臭氧投加量相應(yīng)增加，整體運(yùn)行成本提高，經(jīng)濟(jì)效益不明顯。③樹脂吸附技術(shù)經(jīng)過多年的研究發(fā)展迅速，樹脂吸附容量逐漸增大，COD脫除率高、脫附再生工藝簡(jiǎn)單，在處理有機(jī)廢水方面日益成熟。當(dāng)其與雙膜法技術(shù)聯(lián)用產(chǎn)生鍋爐給水時(shí)，不僅能夠解決現(xiàn)有煤氣化廢水回用技術(shù)中出水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，反滲透膜易污堵、壽命短的問題，而且可以提高整個(gè)工藝的抗沖擊性，使出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，經(jīng)濟(jì)效益明顯，在煤氣化廢水深度處理方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景。樹脂脫附液富集大量有機(jī)物，可聯(lián)用高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)少許脫附液進(jìn)行集中氧化處理，提高難降解有機(jī)物的可生化性，返回生化系統(tǒng)前端。相對(duì)于單獨(dú)采用高級(jí)氧化技術(shù)，要達(dá)到理想的COD脫除率，大幅降低了運(yùn)行成本。

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收稿日期：2016-04-21

作者簡(jiǎn)介：程延峰(1974-)，男，工程師，從事煤化工工作，電話：0398-5625516。

中圖分類號(hào)：X784

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-3467(2016)06-0007-06

Research Progress of Depth Treatment Technology of Coal Gasification Wastewater

CHENG Yanfeng , CHEN Li

(Yima Coal Gasfication Plant of Henan Energy and Chemical Industry Group Co.Ltd , Yima472300 , China)

Abstract:The treatment difficulties and related technology status of the coal gasification wastewater are reviewed.Research progress and application status of coal gasification wastewater treatment technology are introduced,including the chemical oxidation such as sodium hypochlorite oxidation,ozone oxidation,fenton oxidation,micro electrolysis-fenton oxidation and physical adsorption such as activated carbon adsorption/activated coke and resin absorption.By comparing the cost,treatment effect and advantages and disadvantages of technology stable performance in the above technology for the treatment progress of coal gasification wastewater,it founds that the catalytic oxidation of ozone can effectively reduce the content of COD in water,and it has obvious advantage in the discharge of water or used for circulating water.The effect of removal of COD by resin adsorption is excellent.The economic benefit is obvious when it connects with double membrane system produces boiler feedwater.

Key words:coal gasification wastewater ; treatment ; chemical oxidation ; physical adsorption