淺析煤化工廢水處理工藝

曲興國(guó)

摘 要：研究分析了煤化工廢水的危害，提供了煤化工廢水預(yù)處理技術(shù)，煤化工廢水生化處理工藝，煤化工廢水混凝沉淀技術(shù)，煤化工廢水混凝沉淀技術(shù)，煤化工廢水的吸附技術(shù)等廢水處理工藝的要點(diǎn)，并對(duì)煤化工廢水處理技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了展望，希望為煤化工廢水處理工藝的應(yīng)用和發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：煤化工 煤炭產(chǎn)業(yè) 廢水處理工藝

中圖分類號(hào)：X784 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）12（c）-0043-02

煤炭產(chǎn)業(yè)一直是能源和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是對(duì)生態(tài)有著巨大影響，對(duì)公眾健康有著嚴(yán)重威脅的產(chǎn)業(yè)。將煤化工廢水處理技術(shù)和工藝發(fā)揮出最佳效果，通過(guò)煤化工廢水處理技術(shù)和工藝有效降解有毒有害物，實(shí)現(xiàn)煤化工廢水的循環(huán)處理，達(dá)到煤化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)目標(biāo)是當(dāng)前煤炭產(chǎn)業(yè)的新方向。要在煤化工企業(yè)中強(qiáng)化廢水處理技術(shù)和工藝的實(shí)際應(yīng)用，探尋廢水處理技術(shù)全面運(yùn)用于煤化工企業(yè)的新路徑，整合煤化工廢水處理技術(shù)和工藝的優(yōu)勢(shì)和要點(diǎn)，打造煤化工新時(shí)期廢水處理新技術(shù)體系和新工藝模式。

1 煤化工廢水的主要危害

1.1 煤化工廢水的有害物含量高

煤化工廢水由于是產(chǎn)生在煤化工生產(chǎn)過(guò)程之中，因此，其中有機(jī)物、氰化物、重金屬含量較高，應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)和民用技術(shù)難于高效率處理，容易給煤化工生產(chǎn)和整個(gè)生態(tài)來(lái)講構(gòu)成了嚴(yán)重的化學(xué)危害，并會(huì)在環(huán)境中形成大范圍的有毒、有害物污染，通過(guò)生態(tài)鏈條向上造成毒害物的積累，最終影響煤化工生產(chǎn)和社會(huì)公眾健康，造成公共環(huán)境危機(jī)，帶給煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展上的制約和瓶頸作用。

1.2 煤化工廢水處理困難

煤化工廢水中有很多結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、化學(xué)性質(zhì)不活潑的成分，重金屬離子、苯類化合物、呋喃類、酚類殘余物在自然界中沒(méi)有特異的降解路徑和無(wú)害化處理生態(tài)鏈條，這導(dǎo)致煤化工廢水處理過(guò)程中效率低下、成本過(guò)高，特別是在煤化工廢水處理過(guò)程中使用的吡啶、咔唑等藥劑，更會(huì)造成環(huán)境的二次污染，造成煤化工廢水處理上的兩難選擇。

2 煤化工廢水處理技術(shù)和工藝的要點(diǎn)

2.1 煤化工廢水預(yù)處理技術(shù)

預(yù)處理是對(duì)煤化工廢水進(jìn)行先期處理，除去煤化工廢水中影響后期凈化和處理的油脂、泥沙、有害物，做到對(duì)煤化工廢水先期的處理。預(yù)處理的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)煤化工廢水的初步分離和先期處理，這樣可以方便煤化工廢水得到工藝流程的保障，有效提高煤化工廢水的處理和凈化效果。常用的預(yù)處理技術(shù)有：隔油技術(shù)，通過(guò)隔油膜、循環(huán)裝置使煤化工廢水中含有的油脂做到有效收集；氣浮工藝，這是通過(guò)氣體注入改變煤化工廢水密度的方式對(duì)廢水進(jìn)行先期處理，既能起到對(duì)煤化工廢水預(yù)曝氣的效果，同時(shí)也能夠做到對(duì)煤化工廢水中油脂的有效回收，形成煤化工廢水的綜合利用鏈條。

2.2 煤化工廢水生化處理工藝

常見(jiàn)的生化處理工藝有：（1）煤化工廢水生物流化床處理工藝，這是由特殊結(jié)構(gòu)和生物填料組成的流化床進(jìn)行煤化工廢水處理的新技術(shù)，生物流化床根據(jù)設(shè)計(jì)形成生物處理煤化工廢水的單元，通過(guò)單元內(nèi)微生物的生長(zhǎng)和新陳代謝形成生物功能膜層，將煤化工廢水中懸浮的污染物進(jìn)行處理，這種工藝具有效率高、特異性強(qiáng)的特點(diǎn)，例如：對(duì)于難處理的硝基化合物可以采用硝化菌流化床的方式，高效率降低煤化工廢水中的氨氮含量。（2）煤化工廢水固定化生物技術(shù)，作為煤化工廢水處理技術(shù)體系來(lái)講，固定化生物技術(shù)是煤化工廢水處理領(lǐng)域近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，具有高效率、低成本的優(yōu)勢(shì)，特別對(duì)于特定的有機(jī)毒物和高分子化合物廢水，可通過(guò)選擇性固定優(yōu)勢(shì)菌種，有針對(duì)性處理含有難降解有機(jī)毒物的廢水。經(jīng)過(guò)馴化的優(yōu)勢(shì)菌種對(duì)喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2～5倍，而且優(yōu)勢(shì)菌種的降解效率較高，相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明其處理8 h對(duì)吡啶等物質(zhì)降解率在90%以上。

2.3 煤化工廢水混凝沉淀技術(shù)

沉淀是利用化學(xué)和物理相結(jié)合的手段對(duì)煤化工廢水進(jìn)行復(fù)合處理，其機(jī)理是通過(guò)凝集懸浮物和顆粒物，增加凝集物的重量，在旋轉(zhuǎn)、地球引力等外力影響下下實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的有效凈化和處理。將煤化工廢水添加混凝劑，使廢水中有害物質(zhì)產(chǎn)生凝聚，形成大質(zhì)量的顆粒和懸浮物，在重力的作用下實(shí)現(xiàn)煤化工廢水的固液分離，做到對(duì)煤化工廢水中有機(jī)物、小顆粒物、有害物的有效清理。應(yīng)用混凝沉淀過(guò)程中要突出混凝劑的選擇，要針對(duì)煤化工廢水的不同成分確定聚合物、金屬混凝劑、有機(jī)混凝劑的選取，有效降低煤化工廢水中的有毒、有害物質(zhì)含量，處理其他方法難于凈化的煤化工廢水。雖然混凝沉淀技術(shù)在效率和成本上存在一定的劣勢(shì)，但是由于這一技術(shù)對(duì)煤化工廢水的特殊成本和有害物質(zhì)有著預(yù)先處理和專業(yè)處理的功能，因此，也得到了廣泛應(yīng)用，當(dāng)前混凝沉淀技術(shù)的發(fā)展方向是對(duì)煤化工廢水的安全、高效處理和凈化。

2.4 煤化工廢水的吸附技術(shù)

吸附是物理現(xiàn)象，是指以靜電、凝附作用為基礎(chǔ)，通過(guò)高分子材料、膜、顆粒碳等物質(zhì)，在水溶劑的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)對(duì)懸濁液和溶液的凈化，由于吸附作用產(chǎn)生條件簡(jiǎn)單，效率較高，成本較低，因此，煤化工一般將其用于廢水凈化和加工環(huán)節(jié)。通過(guò)綜述可以將吸附看做是煤化工廢水凈化和處理最主要的物理方法，為了加快煤化工廢水的吸附速度，提高吸附劑的吸附能力，應(yīng)該重視吸附材料的選擇。要選用有高溶解能力和吸附能力的原料，提高吸附劑微觀表面積，避免因吸附材料選擇不科學(xué)而出現(xiàn)二次污染。同時(shí)，要結(jié)合煤化工廢水的循環(huán)和排放順序，確定吸附劑添加的數(shù)量，避免因程序錯(cuò)誤而造成吸附效果不明顯，成本過(guò)高等問(wèn)題出現(xiàn)。

2.5 高級(jí)氧化廢水處理技術(shù)和工藝

對(duì)于穩(wěn)定和污染大的煤化工廢水，應(yīng)該在劃分種類的基礎(chǔ)上進(jìn)行凈化和處理。當(dāng)前高級(jí)氧化就是一個(gè)可以大力發(fā)展的技術(shù)方向。高級(jí)氧化是利用自由基HO的理化活性對(duì)煤化工廢水中芳香烴、多環(huán)烴、含氮化合物進(jìn)行高效率降解，通過(guò)自由基HO的應(yīng)該使難于分解和污染大的有機(jī)物在催化劑、光觸媒等作用下，形成二氧化碳和水，做到對(duì)煤化工廢水的高效率處理。

3 煤化工廢水處理技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)

未來(lái)發(fā)展和創(chuàng)新煤化工廢水處理技術(shù)要走綜合和優(yōu)化的道路，要利用煤化工廢水氧化處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)提高廢水處理的效率，要利用煤化工廢水膜處理技術(shù)解決二次污染問(wèn)題，要利用煤化工廢水生物處理技術(shù)有效降解有機(jī)物，要利用煤化工廢水催化劑處理技術(shù)提高廢水處理速度，總之通過(guò)不同技術(shù)的綜合性應(yīng)用，以工藝的有效優(yōu)化和技術(shù)的聯(lián)合，做到對(duì)煤化工廢水的高效率處理。同時(shí)，煤炭產(chǎn)業(yè)要將煤化工廢水處理過(guò)程看做是資源再生的渠道，要系統(tǒng)性開(kāi)發(fā)煤化工廢水處理物的建筑、生物、化學(xué)等各項(xiàng)功能和潛質(zhì)，將廢水利用和資源開(kāi)發(fā)聯(lián)系在一起，做到對(duì)煤化工廢水處理技術(shù)深度而系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和整合，這是煤化工廢水處理技術(shù)應(yīng)對(duì)發(fā)展和面向未來(lái)的主要方向。

4 結(jié)語(yǔ)

從我國(guó)能源結(jié)構(gòu)和發(fā)展特點(diǎn)來(lái)看，新常態(tài)發(fā)展?fàn)顟B(tài)下煤炭依然是重要的資源，煤化工廢水處理既是煤炭產(chǎn)業(yè)的重要支撐工作，同時(shí)煤化工廢水處理也具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。要將煤化工廢水處理與煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展更為深切而系統(tǒng)地整合，以煤化工廢水處理技術(shù)為平臺(tái)建立起煤炭產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的新道路，建立起產(chǎn)業(yè)整合、生態(tài)良好、循環(huán)發(fā)展的新路徑。

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