煤化工廢水處理技術(shù)研究與進(jìn)展

周洪澤

摘 要：根據(jù)我國(guó)富煤、貧油、少氣的能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)成為必然。近年來，煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，然而其高耗能、高耗水的特點(diǎn)，使得煤化工廢水處理成為限制行業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)煤化工廢水的處理基本按照“物化預(yù)處理→生化處理→深度處理”的流程進(jìn)行，但仍或多或少存在處理效果欠佳、系統(tǒng)穩(wěn)定性較差、處理成本偏高、可能帶來二次污染等問題，針對(duì)不同處理技術(shù)的特點(diǎn)，將其有機(jī)組合并優(yōu)化，使各種新技術(shù)能夠發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)、揚(yáng)長(zhǎng)避短，實(shí)現(xiàn)廢水處理的效益最大化，是今后煤化工行業(yè)廢水處理的必然發(fā)展趨勢(shì)和研究的重點(diǎn)方向。

關(guān)鍵詞：煤化工廢水；處理技術(shù)；進(jìn)展

1 煤化工廢水的分類及特點(diǎn)

煤化工廢水的組分隨加工工藝的不同而不同，主要有煤制氣廢水、煤制油廢水、煤制焦廢水和煤制甲醇、烯烴廢水等幾類。

1.1 煤制氣廢水

煤氣化廢水來源于煤氣發(fā)生爐的煤氣洗滌、冷凝以及凈化等過程，是含芳香族化合物和雜環(huán)化合物的典型廢水。其中所含污染物種類繁多，主要有氨氮、酚類、石油類、氰化物、硫化物等，多數(shù)有毒有害，其處理難度主要體現(xiàn)在：廢水成分復(fù)雜，污染物濃度高，對(duì)相應(yīng)的處理負(fù)荷要求高；廢水中酚、氰類有毒物質(zhì)抑制微生物活性；廢水可生化性差，不易生物降解等幾個(gè)方面。

1.2 煤制油廢水

用固體煤提煉汽油、柴油、液化氣等工業(yè)燃料以及化學(xué)品的過程是煤制油工藝。煤提煉制油過程中排放的廢水如COD的濃度、色彩度、乳煉度都相當(dāng)高，不好溶解。煤提煉制油高污染物質(zhì)廢水主要的特點(diǎn)是含硫因子、含酚因子，含油量因子及懸浮顆粒污染物較低，COD污染物較高，超出多數(shù)的微生物處理的范圍，鹽堿含量稀少。這類廢棄水排放多、污染高，難度處理系數(shù)大。

1.3 煤制焦廢水

煤焦化是指煤炭在隔絕空氣和高溫加熱的條件下，受熱分解生成煤氣、焦油、粗苯和焦炭的過程。在煉焦、煤氣凈化、焦油及粗苯加工精制等過程中容易產(chǎn)生含有酚、氨及大量有機(jī)物的工業(yè)廢水，排放量大，成分復(fù)雜 。

2 煤化工行業(yè)污水處理技術(shù)分析

2.1 生物強(qiáng)化微生物技術(shù)

采用活性污泥法結(jié)合生物強(qiáng)化技術(shù)降解焦化廢水，研究初始焦化廢水濃度及高效菌種對(duì)有機(jī)物降解效果的影響。結(jié)果表明，高效菌種能夠改善有機(jī)物降解效果，優(yōu)勢(shì)菌種有利于穩(wěn)定生物群落的構(gòu)建。

2.2 預(yù)處理

預(yù)處理的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)廢水中的酚、氨類物質(zhì)回收，降低含油量，提高廢水的可生化性，以達(dá)到后續(xù)生化處理允許的進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)。

2.2.1 氨的回收

氨的回收主要采用水蒸汽汽提 - 蒸氨的方法，可按熱源是否與氨水接觸分為直接蒸氨和間接蒸氨法。基本工藝流程為采用磷酸銨溶液吸收經(jīng)汽提而析出的可溶性氨氣，得到富氨溶液經(jīng)汽提器汽提，使磷酸銨溶液與氨氣分離，達(dá)到磷酸銨溶液再生與氨氣回收的目的。

2.2.2 懸浮物、油類物質(zhì)的去除

去除煤化工廢水中的懸浮物質(zhì)、油類物質(zhì)，常用的方法包括隔油法 / 沉淀法、氣浮法和混凝沉淀法。氣浮法除油效果好、排渣方便，且能起到預(yù)曝氣的作用，但是需要一定的能耗，且存在釋放器容易堵塞的問題。 蔡昌衛(wèi)在對(duì)焦化廢水進(jìn)行預(yù)處理的工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，若能在氣浮裝置前增設(shè)一過濾器，則氣浮法的處理效果極為穩(wěn)定， 水中含油量能夠達(dá)到生化裝置對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求。

3 煤化工廢水處理技術(shù)發(fā)展方向

煤化工廢水中難降解有機(jī)物含量高、成分復(fù)雜，現(xiàn)有的單一處理工藝較為成熟，但出水均無法滿足回用的要求，而多種工藝的聯(lián)合處理則可以形成互補(bǔ)，在煤化工廢水處理過程中達(dá)到比較好的效果，因此，開發(fā)高效復(fù)合處理新工藝將是煤化工廢水處理的研究方向之一。高級(jí)氧化法具有反應(yīng)時(shí)間短、反應(yīng)過程可控、水質(zhì)普適性強(qiáng)、氧化降解徹底等優(yōu)點(diǎn)，一直是學(xué)者的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，但目前該技術(shù)高成本、高能耗的問題限制了其大規(guī)模的應(yīng)用，開發(fā)具有實(shí)際應(yīng)用可行性的高級(jí)氧化技術(shù)將是廢水處理研究的熱點(diǎn)之一。膜處理技術(shù)具有無相變、無化學(xué)反應(yīng)、選擇性好、適應(yīng)性強(qiáng)、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，在煤化工廢水處理中有著廣泛的應(yīng)用前景，新型功能膜材料開發(fā)、制備技術(shù)優(yōu)化、分離效果和水通量提高、使用壽命延長(zhǎng)等將是未來膜研究工作的主要方向。濃鹽水處理是世界性的難題，相關(guān)新技術(shù)的開發(fā)近年來也倍受學(xué)者關(guān)注。

4 結(jié)束語

隨我國(guó)煤化工的持續(xù)快速發(fā)展，用水不斷增加，產(chǎn)生的廢水量也會(huì)不斷增大，如果不采取行之有效的措施，將會(huì)進(jìn)一步加劇國(guó)內(nèi)水資源短缺的嚴(yán)峻形勢(shì)，水污染也將進(jìn)一步惡化。我國(guó)煤化工項(xiàng)目分部較廣，各地區(qū)廠家可根據(jù)當(dāng)?shù)厮Y源情況選擇廢水處理后排放或者循環(huán)回用。污水水處理技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展已比較成熟，在更加健全的法律法規(guī)的配合下，已有煤化工廢水處理技術(shù)和設(shè)備發(fā)揮作用，同時(shí)鼓勵(lì)和支持水處理新技術(shù)研究，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)在低成本、低能耗的條件下完成煤化工綜合廢水的處理。

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