現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術及應用分析

劉永

摘 要：現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術發(fā)展到什么樣的程度能夠處理什么樣的廢水問題，不僅會對現(xiàn)代煤化工企業(yè)的發(fā)展產生影響，更為重要的是會對整個社會的生態(tài)環(huán)境以及人們的身體健康造成影響，因此必須對現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術進行分析和研究，對現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術中可能存在的不足進行分析，來展望未來現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術應該前進的方向，以便促進現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術實現(xiàn)更好的發(fā)展。

關鍵詞：煤化工 廢水 處理 技術

中圖分類號：X784 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（b）-0086-03

現(xiàn)代煤化工技術在很大程度上為中國能源的高效利用提供了一個很好的路徑，切實解決了中國有關于能源利用的問題，但是煤化工技術的發(fā)展也會帶來一系列的問題，其中因為使用煤化工技術進行工作所產生的廢水問題，一方面給人們的身體健康帶來了嚴重的威脅，另一方面又給中國的自然生態(tài)帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。在這樣的背景下，就需要對現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術進行梳理總結以及分析探討，在闡述各類廢水處理技術的特點后得到相應的關于現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術未來發(fā)展的展望。

1 煤化工廢水來源與特點

1.1 煤化工廢水的來源

煤炭，主要就是被利用在煤化工中的關鍵原料，在進行相應的化學加工之后，將原煤慢慢地轉變，得到液體、固體與氣體燃料及化學品，之后再利用相應的流程來制造出來具備應用價值的化工產品?？梢钥闯鰜?，煤化工廢水中的污染物主要有酚和氨，另外還有300多種污染物質，像是焦油、苯酚、氰化物、硫化物、COD等，那么勢必會加大煤化工廢水的毒性，應用行之有效的措施來處理其中的廢水，不然就會導致周邊的環(huán)境及土壤受到十分嚴重的污染。

1.2 煤化工廢水的特點

煤化工廢水的特點主要集中在以下幾點。

首先，煤化工廢水因為它的生產的工藝相對來說是比較復雜的，所以在煤化工工作的每一個環(huán)節(jié)和過程中都會產生不同程度和不同種類的污染，所有這些污染在最后都會通過廢水的形式排放出來，因此也就會使得廢水中所含有的各種污染物質比較復雜，從而也就使得廢水的處理難度較大，因此對于廢水處理的技術要求也較高，帶來了一定的技術挑戰(zhàn)難度。另外，隨著現(xiàn)代煤化工企業(yè)不斷進行創(chuàng)新和材料、技術更新等因素，使得廢水中所含有的各種污染物質也都在發(fā)生變化，也給廢水的處理帶來了更高的技術難度，因此要不斷研發(fā)新的技術以適應全新的廢水處理要求。

其次，煤化工廢水的色度和濁度高。造成這樣結果的原因是在煤化工每個不同生產和作業(yè)的過程中都會產生很多污染物質，這些污染的物質在經過不同程序的作業(yè)之后會產生一些化學反應，最后會產生一些色度較大的物體，從而也就給廢水處理帶來了很多的麻煩。

最后，煤化工廢水的一個主要特點就是煤化工廢水降解的難度比一般廢水更大。這也主要是因為在煤化工廢水中，含有很多很難降解的物質，比如說喹啉、異喹啉、聯(lián)苯等，這些難以降解的物質會給廢水處理帶來更高的難度。

2 煤化工廢水的水質特點

在煤化工生產的工藝中，造氣爐出口位置能夠有效地利用循環(huán)的水流讓噴淋系統(tǒng)迅速地冷卻下來，從而能夠起到使煤氣溫度下降的作用。還有一部分是把煤氣本身可以溶于水的或者是能夠微溶在水里的有機雜質和焦油等物質迅速冷凝下來，同時還需要把煤氣里的灰進行清潔，以上過程都會使得在煤化工技術的工作過程中產生廢水。與此同時，在凈化煤氣的時候，脫硫、除氨工藝以及提取精苯、萘以及粗吡啶的環(huán)節(jié)均可以產生大量的具備復雜成分的廢水。

3 現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術的應用分析

3.1 預處理技術

3.1.1 酚類回收環(huán)節(jié)

針對煤化工廢水脫酚處理階段，工業(yè)之上大部分應用的都是溶劑萃取法，萃取劑主要涵蓋二異丙基醚、甲基異丁基酮等。其中含酚廢水進入到萃取塔上部的位置，萃取劑溶劑油是利用循環(huán)油泵將其打入到萃取塔的底端，兩者在萃取塔之中進行逆流接觸，使得廢水中的酚相應地也就轉到了溶劑油之中。溶劑油是通過萃取塔頂溢流進入到堿洗塔之中，那么使得處在溶劑油之中的酚與堿相互融合之后也就形成了酚鹽，最后則是通過溶劑油進入中間油槽后進行循環(huán)使用。

3.1.2 懸浮物、油類物質的去除

將煤化工廢水之中的懸浮物質以及油類物質及時地去除，應用到的主要方式就是氣浮法、混凝沉淀法以及隔油法/沉淀法。針對焦化廢水進行預處理的過程，可以發(fā)現(xiàn)假使在氣浮裝置前加設過濾器，那么在利用氣浮法處理之后的效果相對較好，水中含油量可以達到生化裝置對于進水水質的各項要求。

（1）重力及機械分離法。

重力及機械分離法主要是在進行含油廢水處理的初級階段。重力及機械分離法主要的工作原理是，在重力場的條件下，油水與正常的水之間是存在一定密度上的差異的，這種差異就使得含油廢水的處理能夠通過在一定的機械設備中將其進行分離，而含油廢水中油水含有量的多少和所占比重的多少以及油粒的大小、含油廢水的粘度都決定了含油廢水中油和水進行分離的速度是快還是慢。它們之間的關系可用Stockes和Newton等定律來描述。

目前這種重力及機械分離法的使用和國外的重力及機械分離法技術上還是存在較大的差距的，主要體現(xiàn)在目前國內在進行重力及機械分離法的時候，所使用的機器設備體積較大，運作的效率也相對較低，在前期處理結果相同的情況下，中國重力及機械分離法所耗費的時間和資源要更多一些，因此針對重力及機械分離法未來的發(fā)展方向應該是機器設備更加具有高效性并且在體積上有所減小。

（2）氣浮法。

氣浮法技術的使用的工作原理是通過用氣泡來粘附水中所有的懸浮物，讓其通過氣泡的力量將其拉起懸浮到水面上，從而達到能夠使得含油廢水中的油和水達到分離狀態(tài)的一種含油廢水的處理技術。氣浮法的使用，主要可以應用在處理廢水中的固體和固體之間、液體和液體之間的多種不同狀態(tài)的物質分離狀況。endprint

氣浮法最為主要的一個特點就是效率較高，因此在目前的含油廢水的處理技術中，氣浮法是使用范圍最廣的一種含油廢水的處理方法。根據(jù)氣泡產生方式的不同，又可以將其細分為鼓氣氣浮、加壓氣浮和電解氣浮這3個不同的方式。在目前有關于通過使用氣浮法來進行含有廢水處理的方式能夠極大地提高對于廢水中油的去除率，廢水處理效果較好。氣浮法在中國的發(fā)展前景也較好，目前也有不少學者采取了更加先進的噴射溶氣回流浮選工藝對含有廢水進行處理，經過檢測，使用這種方式之后的廢水的處理效果有明顯的提高。

（3）絮凝法。

絮凝法針對的含油廢水的處理是一種更加具有針對性的處理方式。絮凝法的處理對象是乳化含油廢水，其工作原理是通過乳化油分散的微粒絮凝而達到油水分離。絮凝的過程也就是乳化油處理的重要組成過程。絮凝法在含油廢水中的使用，其日后的研究方向是更加新型的絮凝劑的開發(fā)和使用，針對這樣的發(fā)展方向目前國內學者也都做出了不少的努力。在最終結果的反饋上，絮凝劑在使用過程中所產生的雜質有大程度上的降低，并且在他們的實驗過程中，所消耗的物質資源較少費用也比較低。這項實驗是較為成功的，但是如果將絮凝劑拿來處理分散油及乳化油也并沒有想象得那么簡單，還是需要加入很多其他的輔助材料來幫助處理才能夠達到較為完善的含油廢水的處理效果。

（4）吸附法。

吸附法作為一項以技術作為主要指導的含油廢水的處理技術，近幾年來得益于技術的飛速發(fā)展，因此使其在含油廢水的處理方式上也占有十分重要的地位。吸附法之所以能夠起到處理廢水的作用是通過加大吸附劑的表面積，來使得廢水中的各種物質能夠更好地吸附在表面上，從而最后能夠達到一種油水分離的效果。

在吸附法的使用中，也存在不同種類吸附劑的使用。在各種不同的吸附劑中，活性炭的使用范圍是較廣的同時也是含油廢水處理效果較為明顯的。但是活性炭本身作為一種資源，其資源含有量是固定的，其次，活性炭在應用于含油廢水的處理過程中，會給費用帶來負擔，因此也就使得吸附法在真正的實踐運用中會遭遇到很多難處。

針對吸附法的這些特點，目前和以后吸附法的發(fā)展趨勢主要有兩個方面，一個是創(chuàng)新出更加高效的吸附材料，另外一個方面就是進一步的降低新型吸附材料的經濟成本。一個是從材料本身性能得到提升的角度上來進行研究，通過開發(fā)出新的填充劑的方式來使得吸附的效果達到最佳。另一個是通過開發(fā)出新的吸附材料來降低現(xiàn)有的經濟成本。不論是哪個方面，都是為了更好的促進中國含油廢水處理技術的加強和實際工作的推行。

（5）含油廢水處理新技術。

隨著人們對于含油廢水處理技術要求的不斷提高，以及為了適應新型的水污染所需要進行的必要的技術改善，都使得眾多學者將研究的目光投向了對于含油廢水處理新技術的研發(fā)上。

在現(xiàn)有的含油廢水處理技術的基礎上，人們對于含油廢水的新技術進行了不斷的探究，其中就出現(xiàn)了很多新的研究方向以及全新的技術手段的運用。比如說學者馬帥提出，可以采用優(yōu)勢單菌株掛膜法來進行含油廢水的處理，在使用這個方法的時候，不僅能夠帶來很好的處理效果，而且還能夠使得水質變得更加良好，而且還能夠較好地受到來自外界環(huán)境對于含油廢水處理過程的干擾，使得這樣的含油廢水的處理技術能夠具有很好的穩(wěn)定性。又比如在學者田婷的三相內循環(huán)生物流化床處理中，將化工流體設備與廢水處理生物膜法進行了很好的結合，充分的融合了這兩種技術手段本身所具有的優(yōu)勢，能夠使得含油廢水的處理過程班的更加高效，同時能夠減少物料的消耗，從而能更好的適應未來資源節(jié)約化的技術發(fā)展特點。

另外在學者傅寶的研究中，活性炭纖維吸附電解法的出現(xiàn)為解決有毒的難以進行生物降解的含油廢水的處理提供了全新的方法和手段，這種活性炭纖維吸附電解法的使用，不僅能吸附含油廢水中的油脂，而且還能夠將含油廢水中已經被污染的有機物轉化成可以被降解的有機物，能夠實現(xiàn)人與自然環(huán)境更加和諧的相處。

3.1.3 難降解有機物

在煤化工廢水的處理過程中，還包含很多不僅不容易降解的物質，還包含了很多毒性很強的有機物質，比如說酚類、多環(huán)芳烴等物質。對于這些物質就需要用更加具有針對性的技術進行處理，比如說可以用Fenton 氧化、超聲波氧化、鐵炭微電解以及高級氧化等技術進行預先處理，這樣就可以在進行正式的廢水處理之前進行廢水的處理，為后續(xù)工作做好鋪墊和準備。通過提前降解的方式增強后期廢水處理及技術生化的幾率。

3.2 生化處理

以祛除廢水中的油脂的生化法為例。生化法指的是通過利用微生物生化作用去除有機物，可分為好氧處理和厭氧處理，有活性污泥、生物膜和氧化塘等不同的處理形式。

生化法因為其本身所具有的優(yōu)勢，使得生化法的應用在國內外都廣受歡迎。但是生化法也存在一些缺點需要得到進一步的改善，比如說水質變化和沖擊負荷較低、容易產生污泥膨脹，且廢水中含油物質的種類和含量變化本身對生化處理的效果是什么樣的也會有很大的影響。這一點，在國內學者的相關研究中也能夠看到。因此針對生化法技術的未來發(fā)展趨勢主要是集中在如何在保持原有優(yōu)勢的基礎上，進一步的提高生化法的含油廢水的處理效率。并且減少生化法所帶來的含油廢水處理中會出現(xiàn)的各種問題。

生物處理主要是能夠將前面所提到的廢水處理中預處理技術處理過之后的廢水進行更加深層次的處理，讓廢水中的有害物質進一步分解成可以被處理掉的分子，然后轉化為可以使用的水資源。

3.3 深度處理

在經過了預處理、生化處理之后分煤化工廢水中，依然會含有很多不容易被分解的物質，那么在這種情況下，就需要通過深度技術處理的方，讓廢水中不容易被分解的物質得到分解，通過對廢水進行深層次的處理，將廢水進行混凝的沉淀、過濾多介質、膜分離以及化學氧化等處理環(huán)節(jié)，最終將廢水之中不易降解的有機物進行深度化的處理。

4 結語

煤化工企業(yè)的廢水處理技術從整體上來看是能夠較好地滿足目前煤化工企業(yè)的廢水處理需求的，但是從未來發(fā)展的角度上來看，煤化工企業(yè)的廢水處理技術也并不止步于此，不僅要在技術上實現(xiàn)緊跟廢水處理需求，而且還應該在理論上也有所建樹。隨著中國經濟轉型的不斷深入，煤化工企業(yè)的廢水處理技術也需要跟上時代發(fā)展的步伐，能夠用最小的技術成本創(chuàng)造出更大的經濟價值，為中國技術、資源、生態(tài)等多方面的長遠發(fā)展做出自己的努力和貢獻。

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