煤化工企業(yè)廢水處理技術研究

李代林

（六盤水市煤炭產(chǎn)業(yè)研究中心 貴州省六盤水市 553000）

煤化工企業(yè)廢水處理技術研究

李代林

（六盤水市煤炭產(chǎn)業(yè)研究中心 貴州省六盤水市 553000）

煤化工是以煤炭為原料，然后經(jīng)過一定的化學加工實現(xiàn)煤轉換并綜合利用的工業(yè)，煤化工企業(yè)所產(chǎn)生的廢水水質較復雜，難降解有機物濃度較高，毒性也相對較大，大大加劇了水污染問題，使其成為制約煤化工企業(yè)發(fā)展的主要因素之一。此背景下，本文首先分析了煤化工廢水來源及特點，其次對煤化工企業(yè)廢水處理技術進行了一定的闡述，最后探討了煤化工廢水處理技術的應用，以供參考。

煤化工；企業(yè)廢水；處理技術

1 引言

相比于較稀缺的石油與天然氣資源，我國煤炭資源十分豐富，這使得煤化工行業(yè)在我國工業(yè)發(fā)展中占據(jù)著非常重要的位置。煤化工廢水處理問題，一直是制約煤化工產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要因素之一，針對此情況，必須做好煤化工企業(yè)的廢水“零排放”工作，以促進煤化工企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

2 煤化工廢水來源及特點分析

煤化工廢水是在煤化工生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水，主要包括焦化廢水、氣化廢水以及液化廢水。其中，焦化廢水主要是在煤焦化過程中所產(chǎn)生的廢水，具有較強的污染性，特別是廢水中含有的成本較復雜，僅僅采用物理工藝無法使其降解，一旦污染到周圍的環(huán)境，極容易引發(fā)致癌、致畸。氣化廢水主要是在獲取天然氣的過程中所產(chǎn)生的廢液，主要由洗滌污水、蒸餾廢水以及冷凝廢液等構成，相比于工業(yè)廢水，氣化廢水的污染程度相對較低，但其所包含的污染物很難降解，屬于高污染有機廢水。液化廢水即為在煤液化過程中產(chǎn)生的廢水，該廢水所含有的鹽類成分較高，難以生化處理。由此可知，煤化工廢水具有污染程度大、耗水巨大以及不易處理的特點，一般在煤化工集中的地區(qū)多屬于少水地質，因此，如果不對大量煤化工產(chǎn)生的廢水進行相應的處理與回收，極容易造成大力水資源的浪費，不利于生態(tài)可持續(xù)產(chǎn)業(yè)的構建。

3 煤化工企業(yè)廢水處理技術

3.1 廢水預處理技術

天然氣是煤化工企業(yè)生產(chǎn)加工過程中的重要產(chǎn)物，在煤化工企業(yè)產(chǎn)品制作過程中，往往會產(chǎn)生大量廢水，污水中含量較高的物質為酚類和氨類，這在一定程度上造成了資源的浪費，增加了污水處理的難度。在進行此類物質的處理時，需要增強廢水的預處理工作。在此過程中，先要對該物質進行一定的剔除，并簡單的進行過濾。在廢水預處理工作中，較為常用的工藝為溶劑萃取脫除技術，其主要是使用特殊的化學溶劑來進行酚類物質的溶解，然后通過利用相應的差異性實現(xiàn)針對性的處理，操作較簡單便利，效果也相對良好，能夠成功降低酚類污染物含量。同時，還需要煤化工企業(yè)廢水進行脫酸處理，由于原料中含有大量的氯、氮、硫元素等，在生產(chǎn)加工中，容易產(chǎn)生酸類物質，對其進行脫酸處理，可降低天然氣中酸性氣體的溶解度。煤化工企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的酸性氣體可采用一定的措施向上排放，從而使氣體在上方布置的特殊裝置中進行排除，但需要對此過程中所采用的裝置的溫度進行嚴格的控制，即為溫度的合理調控，以確保該氣體得到有效的過濾。

3.2 深度處理技術

煤化工廢水中污染物的濃度往往極高，成分也相對復雜，且其降解難度也極高。在完成了煤化工企業(yè)生產(chǎn)廢水的預處理工作之后，廢水中存在的COD、氨氮等污染物的濃度得到了一定程度的降解，但難以降解的有機物在生化處理過程中幾乎無法被降解，這就需要對其進行深度處理，從而滿足出水的排放標準。目前，在煤化工廢水處理中應用最多的深度處理技術為高級氧化技術，主要包括臭氧氧化技術、非均相催化臭氧氧化技術、超臨界水氧化技術、光催化氧化技術等。

3.2.1 臭氧氧化技術

臭氧屬于一種強化劑，其氧化過程主要涉及兩種途徑，一種為直接通過分子臭氧氧化，另一種則為間接通過臭氧分解并生成羥基自由基進行氧化。臭氧氧化技術可以降低煤化工廢水中的COD，并且還能夠降低水中的色度和濁度，在此處理過程中，不會產(chǎn)生二次污染。由相關研究分析可知，在內循環(huán)的反應器中，利用臭氧對煤化工廢水進行深度處理，COD的去除率可達40～50%，對酚類和雜環(huán)類有機物的處理效果最佳。近年來，通過深入研究臭氧氧化技術發(fā)現(xiàn)，臭氧在單獨使用過程中，有機物和臭氧反應后通常會生成醛和羧酸，上述兩種物質不能再與臭氧繼續(xù)反應，限制了臭氧的礦化作用，降低了臭氧的處理效果。通過采取其他的措施提升臭氧的氧化作用，或是將UV與臭氧聯(lián)合使用進行廢水處理，臭氧的氧化能力比單獨使用提高了10倍以上，極大地改善了臭氧的氧化能力。

3.2.2 非均相催化臭氧氧化技術

所謂非均相催化臭氧氧化技術，其主要是一種臭氧氧化基礎上發(fā)展的新型高級氧化技術，是臭氧在特定的催化劑作用下產(chǎn)生高效的羥基自由基，然后對有機物進行氧化分解的一種技術，主要使用的催化劑包括金屬氧化物、金屬改性的沸石、活性炭等。金屬氧化物是當前研究最熱的一種物質，例如Al2O3、TiO2等。此外，pH值和溫度也是影響其氧化效果的因素，其中，pH值主要影響OH的產(chǎn)生，pH值升高有助于提高OH的產(chǎn)生，從而提高氧化能力。此外，在催化氧化過程中，催化劑不僅能夠發(fā)揮催化的作用，還具有吸附作用，pH值的變化將影響金屬氧化表面的電荷的轉移，從而影響對有機物的吸附能力。

3.2.3 超臨界水氧化技術

水在超臨界狀態(tài)下會具備非極性有機溶劑的性質，超臨界水氧化技術是一種利用水的此種性質進行氧化分解的技術，該技術具有反應效率高、處理徹底的特征。同時，超臨界水氧化技術的反應器結構相對簡單，但由于超臨界狀態(tài)的水具有嚴重的腐蝕性，無機鹽在反應過程中往往會有結晶析出，從而引發(fā)設備與管道堵塞等問題，提升了超臨界廢水的處理成本，影響了工業(yè)化應用的進程。

3.2.4 光催化氧化技術

光催化氧化技術是一種利用半導體材料，在紫外線照射下對吸附在材料表面的氧化劑進行激發(fā)，然后利用所產(chǎn)生的具備強化性能的羥基自由基對有機物進行氧化分解的處理技術。就當前情況來看，TiO2是應用最多的一種光催化劑，通過利用光催化技術處理模擬的苯酚廢水結果可以發(fā)現(xiàn)，TiO2的投加量為2g/L、pH值為3，光照2.5h的條件下，苯酚的去除效果最佳，可達到96%。TiO2光催化技術對難降解有機物的處理效果十分顯著，但目前還未能廣泛應用于煤化工廢水的處理，原因在于該催化劑無法充分利用太陽能，反應器設計難以符合實際的應用。

4 煤化工廢水處理技術的應用

4.1 案例說明

某公司主要生產(chǎn)經(jīng)營活動為煤化工生產(chǎn)，其主要是利用正常的煤化工生產(chǎn)工藝進行工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)，但在煤化工生產(chǎn)過程中，必定會產(chǎn)生煤化工廢水，針對此，該公司對煤化工廢水進行了詳細的檢測，確定其中包含有機物、有毒物質、金屬物質等，大大增加了煤化工污水處理難度，決定采用先進的煤化工廢水處理技術整治。在具體整治過程中，以廢水的“零排放”為主要目標，遵循廢水處理原則，采用了預處理、生化處理、回用水處理、濃鹽水處理等工藝進行處理，具體如圖1所示。

4.2 煤化工廢水處理技術的應用

4.2.1 廢水預處理

該公司BDO污水預處理裝置設計規(guī)模為60t/h，BDO污水、生產(chǎn)污水與生活污水采取隔離處理的措施，隔離廢水中含有的油性物質，沉淀污水，等到污水徹底沉淀之后，再利用溶氣氣浮（DAF）或是擴散氣?。∕AF）對廢水進行再次處理，當污水預處理達標之后，將其送入生產(chǎn)廢水調節(jié)池，以實現(xiàn)廢水預處理目的。

4.2.2 生化處理

圖1 煤基多聯(lián)產(chǎn)項目廢水處理工藝流程圖

在該公司廢水生化處理中，主要應用A/O生化處理技術對BDO污水、生產(chǎn)污水與生活污水進行深入處理，以此來將廢水中的有機物分解。

4.2.3 回用水處理

通過生化處理之后的煤化工廢水中含有的COD、氨氮等物質的濃度大幅降低，但廢水中依舊存在一些難以分解的有機物，這就需要對廢水進行回用水處理，主要是將廢水回用裝置調至為2600t/h標準，然后對廢水進行混凝沉淀、多介質過濾、膜分離（微濾、超濾、納濾、反滲透）、化學氧化等處理，以此來對廢水中難以降解的有機物進行徹底的深度處理。

4.2.4 濃鹽水處理

通過回用水處理之后得到的水，還需要對其進行濃鹽水處理，以使得處理之后的水能夠再次被利用。在濃鹽水實際處理工作中，需采用雙模處理之后的反滲透濃水，其鹽質量濃度為3000～25000mg/L，有利于提升濃鹽水處理效果。在提高廢水中的鹽含量之后，還需要對廢水進行蒸發(fā)處理，一般采用機械蒸汽壓縮再循環(huán)技術，可有效排出鹽鹵水，等到其凝固結晶成固體之后，將其運送至堆填區(qū)進行埋放處理，這意味著完成了煤化工處理工作，公司廢水“零排放”目的即可達到。

5 結語

綜上所述，在煤化工企業(yè)發(fā)展過程中，煤化工廢水污染問題也越來越嚴重，加劇了環(huán)境問題，所以，如果不嚴格處理煤化工企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，必將導致嚴重的環(huán)境污染。針對此，在煤化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，應合理應用煤化工廢水處理技術對廢水進行相應的處理，使得廢水排放達到排放標準，從而在創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益的基礎上，保護環(huán)境。

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[3]陳艷艷，王軍勝，盛飛，等.煤化工廢水處理技術試驗研究[J].環(huán)境工程，2014（32）：68～71.

X703

A

1004-7344（2016）25-0323-02

2016-8-15

李代林（1988-），男，漢族，遵義湄潭人，工程師，研究生，主要從事能源行業(yè)管理工作。