新形勢(shì)下煤化工污水處理技術(shù)研究

石玉山

摘 要：新型煤化工產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)十年的快速發(fā)展，技術(shù)逐步走向成熟，但在一定程度上仍然存在高煤耗、高水耗、高碳排放、高廢水排放的“四高”問(wèn)題，綜合我國(guó)煤炭資源的分布情況和新型煤化工的建設(shè)地點(diǎn)，“四高”中最為突出的問(wèn)題就是高水耗和高廢水排放。文中對(duì)新形勢(shì)下煤化工污水處理技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：煤化工；廢水；處理技術(shù)

1 煤化工污水的來(lái)源

1.1 焦化污水

在高溫狀態(tài)下干餾煉焦煤，煉焦煤里面的水分與粗煤氣混雜在一起，并形成成分復(fù)雜的剩余氨水冷凝液，譬如回收與精制車間的焦油渣、酸焦油，熄焦池的焦粉和生化脫酚工段的活性污泥等。另外在煤氣凈化的過(guò)程當(dāng)中，以及在焦油加工、粗苯精制等過(guò)程中所產(chǎn)生的成分復(fù)雜的污水，都具有焦化污水的性質(zhì)。

1.2 氣化污水

爐中的煤燃料在高溫下，以空氣作為氣化的介質(zhì)，與煤燃料當(dāng)中的可燃物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，然后轉(zhuǎn)化成氣體燃料，另外還產(chǎn)生煤氣洗滌污水和冷凝水等氣化污水，常見(jiàn)的有固定床的固態(tài)氣化排渣、加壓液態(tài)排渣，以及流化床氣化排渣和氣流床氣化排渣等。

1.3 液壓污水

這種污水既可以通過(guò)直接液化，也可以通過(guò)間接液化產(chǎn)生。直接液化是煤燃料在爐中高溫和高壓條件下，加入的氫氣促使煤燃料中的有機(jī)高分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成為較低分子的液體燃料，雖然產(chǎn)生的污水量比較少，但污水當(dāng)中所含有的硫化物和氨等濃度非常高。

2 新形勢(shì)下煤化工污水處理技術(shù)

2.1 預(yù)處理工藝

2.1.1 除油

生物處理工序?qū)M(jìn)水含油質(zhì)量濃度的要求是一般≤50mg/L，最好控制在10mg/L以下。由于煤化工廢水中的油類物質(zhì)主要來(lái)源于氣化、煤炭液化工藝排水系統(tǒng)，且一般以輕質(zhì)油為主，故此類廢水通常采用隔油法處理。隔油法去油工藝路線一般為“調(diào)節(jié)池→隔油池→水解池→缺氧池→MBBR→混凝→臭氧→MBBR→氣浮濾池”。魯奇氣化廢水中試，結(jié)果表明：在預(yù)處理工序廢水含油質(zhì)量濃度<200mg/L的情況下，通過(guò)上述工藝綜合處理后，預(yù)處理工序出水的油質(zhì)量濃度可以控制在1mg/L以下。

對(duì)于含有較多重油成分及懸浮顆粒物質(zhì)的廢水，一般采用氣浮法進(jìn)行預(yù)處理。氣浮法一般分為加壓氣浮法、溶氣氣浮法、真空氣浮法、電解氣浮法、生物氣浮法等幾種。如某公司采用氣浮法對(duì)煤制合成氨和煤制甲醇廢水進(jìn)行預(yù)處理后的結(jié)果表明，在預(yù)處理工序進(jìn)水中，CODCr、氨氮、SS、油類的質(zhì)量濃度分別為300mg/L、160mg/L、90mg/L、26mg/L，經(jīng)氣浮處理后對(duì)應(yīng)的出水水質(zhì)指標(biāo)分別不超240mg/L、150mg/L、10mg/L、3mg/L，可見(jiàn)氣浮法對(duì)處理煤化工廢水中的SS和油類物質(zhì)是十分有效的。

2.1.2 脫酚

酚在廢水中是一種有害物質(zhì)，但若提取物確實(shí)有很高商用價(jià)值，將價(jià)格較為昂貴的酚萃取出來(lái)作為商品出售，能對(duì)廢水處理裝置的運(yùn)行起到一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償作用。目前，煤化工廢水酚處理工藝主要是萃取，通過(guò)研究萃取劑濃度、溫度、pH值、萃取比等條件及其對(duì)脫酚效率的影響，建立NaOH反萃取回收酚類的方法體系，選擇高效、經(jīng)濟(jì)的萃取劑、反萃劑進(jìn)行萃取及反萃工作。相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明，萃取脫酚率達(dá)到97%以上，反萃取脫酚率達(dá)93.4%，酚總回收率達(dá)到90%以上。同時(shí)，經(jīng)過(guò)脫酚處理的廢水含酚質(zhì)量濃度可以降到75mg/L以下。

2.1.3 脫氨

目前，一般采用蒸汽汽提—蒸氨法去除煤氣化廢水中的氨類物質(zhì)，如氨氮和氰化物，其工藝流程一般是使用大量的蒸汽與煤化工廢水接觸，使得廢水中的游離氨有效析出，并進(jìn)入吸收器后使用磷酸溶液吸收氨，再將富氨溶液送入汽提器，使磷酸溶液再生并回收，以此實(shí)現(xiàn)氨的脫除。

2.2 生化處理

當(dāng)前煤化工廢水處理一般以生物法為主，輔以物理和化學(xué)的工藝方法。生化法一般分為好氧處理法、厭氧處理法、厭氧-好氧聯(lián)合處理法。

2.2.1 好氧處理法

好氧處理技術(shù)是指利用好氧微生物在有氧的條件下進(jìn)行生物代謝，將廢水中的有機(jī)污染物降解為低能位無(wú)機(jī)物的一種技術(shù)。目前主要使用的技術(shù)包括循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)（CASS）、膜生物反應(yīng)器技術(shù)（MBR）。

CASS技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行的過(guò)程，可達(dá)到同步硝化-反硝化和生物除磷的效果，其經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和高效性在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了驗(yàn)證。MBR技術(shù)具有和CASS技術(shù)類似的曝氣池。

2.2.2 厭氧處理法

對(duì)于煤化工廢水中以喹啉、吲哚、吡啶等為代表的難降解有機(jī)物，一般采用厭氧處理法予以處理。厭氧處理法很早就被應(yīng)用到有機(jī)廢水的處理中，如處理高濃度的有機(jī)廢水、城鎮(zhèn)污水中的污泥等。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，污水處理系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一系列調(diào)整改善，污泥老化現(xiàn)象得到有效緩解，污泥活性顯著提高。污水處理能力增加了25%。為整個(gè)煤制甲醇生產(chǎn)系統(tǒng)提高生產(chǎn)能力創(chuàng)造了有力條件，提高了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力和社會(huì)美譽(yù)度。隨著污水處理系統(tǒng)優(yōu)化的進(jìn)一步推進(jìn)，逐漸向降低單位污水處理成本，降低污水排放指標(biāo)等方向努力。

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