典型煤化工廢水及其水質(zhì)分析方法研究

郭靜楠

(忻州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，山西 忻州 034000)

引 言

煤化工是關(guān)系我國(guó)經(jīng)濟(jì)命脈及能源安全的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，但其具有高能耗、高水耗以及高污染等危害生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)，尤其是煤化工行業(yè)廢水水量大，污染物組成復(fù)雜、濃度高、毒性大，可生化性差，是典型的難降解廢水之一[1]，因此，研究煤化工廢水中污染物的去除特點(diǎn)及廢水的毒性削減特點(diǎn)，是當(dāng)下煤化工行業(yè)為了持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展急需解決的問(wèn)題。然而，要實(shí)現(xiàn)煤化工廢水的高效處理，探討水質(zhì)指標(biāo)分析方法，明確廢水中污染物的組成和含量至關(guān)重要。

1 煤化工及其產(chǎn)業(yè)鏈

煤化工是通過(guò)某些工藝將煤轉(zhuǎn)化為化學(xué)品、能源產(chǎn)品的工業(yè)。目前，煤化工可分為傳統(tǒng)煤化工和新型煤化工兩大類，如傳統(tǒng)的煤焦化，煤氣化制甲醇、氨、尿素等，新型的煤制天然氣、油、烯烴、乙二醇等[2]。

煤化工主要包括煤的氣化、直接液化、煉焦、低溫干餾及其他加工五大方面，每個(gè)方面產(chǎn)品不同，采用的生產(chǎn)技術(shù)也不同。具體煤化工產(chǎn)業(yè)鏈如第200頁(yè)圖1所示。

2 煤化工廢水來(lái)源及特點(diǎn)

雖然大量煤化工廢水的產(chǎn)生與排放引起了輿論關(guān)注。但由于煤化工項(xiàng)目產(chǎn)品及采用的生產(chǎn)技術(shù)不同，廢水來(lái)源與特點(diǎn)也不同。煤化工廢水來(lái)源主要有工藝廢水、含鹽廢水及非經(jīng)常性廢水。具體包含類別及特點(diǎn)如表1所示。

3 典型煤化工廢水水質(zhì)分析方法

3.1 樣品采集

(1) 焦化廢水采集。廢水取自剩余廢水、焦油精制廢水、煤氣水封水、軸封冷卻水，以及主生化廢水處理工程中的調(diào)節(jié)池、缺氧池、二沉池等。樣品采集后冷藏保存，盡快進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)分析。

(2) 水煤漿氣化廢水。水煤漿氣化廢水采自氣化爐底部產(chǎn)生的氣化灰水，以及主生化廢水處理工程中的調(diào)節(jié)池、缺氧池、好氧池等[3]。樣品采集后冷藏保存，盡快進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)分析。

(3) 碎煤加壓氣化廢水。廢水主要為氣化爐產(chǎn)生煤氣經(jīng)過(guò)煤氣水分離產(chǎn)生的廢水，水樣取自該廢水處理工程中的各個(gè)處理池，樣品采集后冷藏保存，盡快進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)分析[4]。

圖1 煤化工產(chǎn)業(yè)鏈

3.2 水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)材料和儀器

1) 實(shí)驗(yàn)試劑。分析純：濃硫酸，磷酸二氫鉀，磷酸氫二鉀，重鉻酸鉀，硫酸銀，氫氧化鈉，氯化銨，氯化鈉，無(wú)水硫酸鈉，溴化鉀，尿素，二水氯化鈣，七水硫酸鎂，4-氨基安替比林；色譜純：二氯甲烷；其他：福林試劑，蛋白胨，牛肉膏，3,5-二氯苯酚(99%)等。

2) 實(shí)驗(yàn)儀器。紫外可見分光光度計(jì)，UV-1000/2000；TOC測(cè)定儀，TOC-VCPH；數(shù)控超聲清洗器，KQ300-DE；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，DHG-9070A；分析天平，MetelerAE163；超純水制備系統(tǒng)，Milli-Q；pH計(jì)，EL20K；水浴振蕩器，HZQ-C；高速臺(tái)式冷凍離心機(jī)，TGL-20M；氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，Tracel300-ISQ；溶解氧測(cè)定儀，S479；傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀，Spectrum GX；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，RE-52AA。

3.3 水質(zhì)分析方法

典型煤化工廢水水質(zhì)分析主要包括四大類，分別為普通水質(zhì)指標(biāo)分析、溶解性有機(jī)物分析、有機(jī)物全分析、多環(huán)芳烴定量分析，其主要水質(zhì)指標(biāo)及測(cè)定方法具體如表2所示。

3.4 毒性分析方法

1) 活性污泥抑制法。污泥使用前，以3,5-二氯苯酚對(duì)活性污泥作用30 min，計(jì)算EC50(能引起50%最大效應(yīng)的濃度)，看是否符合污泥敏感性要求(2 mg/L～25 mg/L)。

表2 典型煤化工廢水四大類水質(zhì)指標(biāo)及分析方法

2) 發(fā)光細(xì)菌抑制法?？刹捎肣67青?；【l(fā)光菌，對(duì)應(yīng)的復(fù)蘇液為硝酸鈉溶液。毒性單位TU的計(jì)算方法為：TU=1/EC50，發(fā)光細(xì)菌EC50的計(jì)算參照文獻(xiàn)[5]中的計(jì)算方法。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著煤化工行業(yè)的發(fā)展由快趨穩(wěn)，其存在的問(wèn)題不斷暴露，尤其是大量煤化工廢水的產(chǎn)生與排放危害到區(qū)域居民健康，已引起了全球環(huán)保愛好者及人類的廣泛關(guān)注。通過(guò)大量的研究與試驗(yàn)，目前國(guó)內(nèi)外已出現(xiàn)了較多的煤化工廢水處理方法，但是典型煤化工廢水水質(zhì)分析作為實(shí)現(xiàn)煤化工廢水高效處理的重要基礎(chǔ)，仍需要進(jìn)一步探索更為簡(jiǎn)便、快捷、準(zhǔn)確的水質(zhì)分析方法，以更好地為煤化工廢水處理服務(wù)。