煤化工廢水處理現(xiàn)狀及改進(jìn)技術(shù)研究

劉奇杰(內(nèi)蒙古大唐國(guó)際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 赤峰 025350)

0 引言

現(xiàn)階段，在煤化工業(yè)迅猛發(fā)展的同時(shí)，對(duì)于廢水處理的技術(shù)也有了進(jìn)一步的要求。目前，煤化工業(yè)在廢水處理的技術(shù)提升上所面臨的嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，恰好也是煤化工業(yè)能否進(jìn)一步發(fā)展以及掌握核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要關(guān)鍵。眾所周知，中國(guó)的水資源相對(duì)短缺，在此基礎(chǔ)上更加要注重水資源的合理分配與運(yùn)用。因此，最大程度的優(yōu)化廢水處理技術(shù)，可以在一定程度上減少排放量，避免水資源的浪費(fèi)，對(duì)中國(guó)水資源的可持續(xù)性發(fā)展有著積極的意義和深遠(yuǎn)的影響?；诖?，文章將對(duì)中國(guó)煤化工業(yè)的現(xiàn)狀進(jìn)行科學(xué)的分析，并根據(jù)實(shí)際情況提出廢水處理技術(shù)的改進(jìn)措施，進(jìn)一步提高廢水處理的高效性。

1 煤化工廢水的基本概述

1.1 煤化工廢水的種類

從大體上來(lái)看，可以初步將煤化工廢水分為焦化廢水和煤氣化廢水兩大類。首先是焦化廢水，在焦化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的大量的廢水。其原理主要是由于原煤在完全隔離空氣的狀態(tài)下受到了高溫分解的影響，會(huì)經(jīng)歷:煤氣凈化、煤煉焦和產(chǎn)品回收精制三個(gè)流程，產(chǎn)生的廢水具有強(qiáng)烈的致癌性，且從成分上來(lái)看也是十分的復(fù)雜，危害性大。其次是煤氣化廢水，該過(guò)程中產(chǎn)生的廢水具有很強(qiáng)的不可控性，主要表現(xiàn)在污染物種類以及數(shù)量上[1]。

1.2 煤化工發(fā)展趨勢(shì)

傳統(tǒng)的煤化工具有三高一低的特點(diǎn)，三高分別指的是能耗量、排放量以及污染量高，一低指的是效益低，它們共同嚴(yán)重制約著我國(guó)煤化工業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)階段，我國(guó)主要針對(duì)三高問(wèn)題和一低問(wèn)題不斷在摸索的過(guò)程中前進(jìn)，不斷的積累經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，形成了一種現(xiàn)代煤化工的形式，旨在進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，使得資源得到最大化的利用，降低污染，加快實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的步伐。

2 煤化工廢水處理的現(xiàn)狀問(wèn)題

2.1 處理工藝的局限性

現(xiàn)階段，我國(guó)在煤化工廢水處理的問(wèn)題為缺乏一定的完善性和創(chuàng)新性，主要表現(xiàn)在針對(duì)高耗能、高排放以及高污染問(wèn)題的處理措施上沒(méi)有形成一個(gè)系統(tǒng)的整體的體系，極容易導(dǎo)致在廢水處理環(huán)節(jié)中出現(xiàn)問(wèn)題。由于煤化工廢水處理本身具有一定的難度，因此在工藝上再出現(xiàn)問(wèn)題將會(huì)對(duì)煤化工造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。預(yù)處理不到位，生物處理不到位以及后續(xù)處理方法不到位都對(duì)煤化工的發(fā)展造成嚴(yán)重的限制。與此同時(shí)，還表現(xiàn)在對(duì)廢水處理技術(shù)的認(rèn)識(shí)程度以及重視程度上，對(duì)進(jìn)口工藝依賴性較大。

2.2 面臨的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題

對(duì)于廢水處理技術(shù)的改進(jìn)，不僅僅是技術(shù)上存在問(wèn)題和局限性，在技術(shù)研發(fā)和改進(jìn)等方方面面的所需資金上也有所缺失。且由于煤化工廢水的產(chǎn)量大，因此在處理上也存在一定的難度性，需要更高的技術(shù)支持才能達(dá)到理想化的廢水處理效果，目前我國(guó)在該領(lǐng)域的廢水處理問(wèn)題上也投入了大量的資金，但是沒(méi)有明顯的成效，仍然需要進(jìn)行大量的投資，積極鼓勵(lì)研發(fā)新的技術(shù)。除此之外，經(jīng)濟(jì)上的所面臨的問(wèn)題還表現(xiàn)在技術(shù)因素不足而導(dǎo)致成本的進(jìn)一步加劇，在某種意義上廢水也沒(méi)有得到回收再利用[2]。

2.3 煤化工廢水的有害物含量高

當(dāng)前，在煤化工業(yè)廢水處理的過(guò)程中，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上很難將其中的有機(jī)物、氯化物、重金屬進(jìn)行有效的處理，特別是采用褐煤為原料的碎煤加壓氣化廢水中大量單元酚、多元酚，以及苯屬烴、萘、蒽、噻吩、吡啶等難降解有毒、有害物質(zhì)有機(jī)物，而且煤化工廢水B/C較低，可生化性較差。不僅僅對(duì)煤化工生產(chǎn)和發(fā)展上有著不利的影響，與此同時(shí)也對(duì)整個(gè)生態(tài)環(huán)境有著嚴(yán)重的負(fù)面影響。

2.4 煤化工廢水零排放技術(shù)上面臨諸多問(wèn)題

首先表現(xiàn)在排放工序上，從整個(gè)流程來(lái)看，工序具有一定的復(fù)雜性，主要表現(xiàn)在壓力和反應(yīng)溫度的參數(shù)變化上，大大加重了廢水處理的難度性。廢水不僅無(wú)法得到有效的處理，也很難實(shí)現(xiàn)再利用而達(dá)到節(jié)約水資源的目的。其次，在廢水處理的排放過(guò)程中缺乏科學(xué)的分析與處理，導(dǎo)致對(duì)廢水處理的實(shí)際狀況難以做到精準(zhǔn)的把控，不利于控制以及及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。再者，由于污水的種類十分的復(fù)雜，在廢水處理的技術(shù)上還缺乏與水質(zhì)特點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合，缺乏廢水處理技術(shù)流程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)；與此同時(shí)，在運(yùn)行過(guò)程中也存在不足，管道堵塞問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，異常狀況屢見(jiàn)不鮮，在調(diào)試作業(yè)上也沒(méi)有落實(shí)到位，設(shè)備的檢修以及日常的維護(hù)都是現(xiàn)階段煤化工技術(shù)上存在的漏洞，這些問(wèn)題都極大的影響了廢水達(dá)標(biāo)排放以及后續(xù)的重復(fù)利用，進(jìn)而導(dǎo)致處理效果的缺失[3]。

3 煤化工廢水處理技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用和改進(jìn)

對(duì)于煤化工企業(yè)而言，廢水處理技術(shù)水平是該企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在，一方面，企業(yè)的廢水處理必須達(dá)到國(guó)家的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，另一方面，直接影響著該企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此，必須針對(duì)該問(wèn)題在思想上予以充分的重視，堅(jiān)持綠色發(fā)展原則為導(dǎo)向，在發(fā)展的過(guò)程中不斷的更新和改良廢水處理技術(shù)，加強(qiáng)污水處理的系統(tǒng)性、完善性和統(tǒng)一性，合理的優(yōu)化工藝參數(shù)，采取廢水處理的有效措施，不斷降低廢水污染物排放，盡可能提高水資源回收和利用率。

3.1 高效復(fù)合處理工藝

由于煤化工廢水在處理過(guò)程中具有一定的難度性，因此廢水的降解很難做到深入凈化，其中包含的有害物質(zhì)也很難處理，因此，優(yōu)化和改進(jìn)廢水處理技術(shù)是必然的趨勢(shì)。傳統(tǒng)的SBR、好癢溝、A/O廢水處理技術(shù)已經(jīng)難以滿足煤化工廢水處理的需要，受諸多因素影響產(chǎn)水指標(biāo)極不穩(wěn)定，必須采用多種工藝進(jìn)行聯(lián)合的方式實(shí)現(xiàn)技術(shù)的改良與升級(jí)?？紤]在生化處理系統(tǒng)前必須設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)均質(zhì)池使水質(zhì)混合均勻確保生化系統(tǒng)進(jìn)水穩(wěn)定，預(yù)處理要設(shè)計(jì)氣浮、隔油池等除油裝置，確保進(jìn)生化系統(tǒng)前廢水含油量足夠低，避免對(duì)生化系統(tǒng)的沖擊。好癢生化處理技術(shù)前更關(guān)鍵的是要選擇較為合理的厭氧池、厭氧塔、水解酸化等厭氧生物處理技術(shù)作為預(yù)處理裝置，作為預(yù)處理，把煤化工廢水充分進(jìn)行酸化改性，提高B/C(可生化性)，但也要充分考慮預(yù)處理厭氧生物處理裝置的停留時(shí)間，確保厭氧的處理能力。在較為完備的預(yù)處理的前提下更要考慮好A/O池等癢生物處理裝置的停留時(shí)間，以保障高效復(fù)合處理工藝的處理效果。再此過(guò)程中，通過(guò)高效復(fù)合處理工藝在某種程度上可以進(jìn)行互補(bǔ)，有利于提高廢水處理效果，高效復(fù)合處理新工藝的發(fā)展就是一種創(chuàng)新，應(yīng)加大技術(shù)投入與資金投入，也是當(dāng)今時(shí)代煤化工業(yè)發(fā)展，以及技術(shù)提高方面的一個(gè)新的導(dǎo)向。

3.2 高級(jí)氧化法

高級(jí)氧化法(如臭氧催化氧化技術(shù))是當(dāng)前在煤化工業(yè)廢水處理過(guò)程中常見(jiàn)的一種技術(shù)，在處理廢水上取得的實(shí)際效果也是十分顯著的，但是該技術(shù)在廢水處理的使用上并不多見(jiàn)。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在效果好、用時(shí)短、可控性強(qiáng)的特點(diǎn)，該方法的適用范圍十分的廣泛，不受時(shí)間、地點(diǎn)等一系列客觀因素的影響，也不會(huì)在廢水處理過(guò)程中造成新的有害物質(zhì)。但是高級(jí)氧化法在體現(xiàn)自身優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，成本花費(fèi)較大，耗能也相對(duì)較高，因此很難博得社會(huì)該領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用。與此同時(shí)，高級(jí)氧化法處理裝置前必須設(shè)有高效沉淀池等混凝沉淀裝置，確保進(jìn)入高效氧化裝置的水質(zhì)SS足夠低，而不影響高效氧化裝置的處理效果。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的雙重發(fā)展，我國(guó)正在不斷以這一原理進(jìn)行深入的研究，不斷改進(jìn)技術(shù)，不斷深入，將其劣勢(shì)降到最低，旨在將這一技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使其能夠得到社會(huì)各界的認(rèn)可和應(yīng)用，發(fā)揮出其自身的價(jià)值。

3.3 膜處埋技木

隨著我國(guó)科技人才的不斷涌入，在經(jīng)濟(jì)支持充裕的狀態(tài)下，我國(guó)對(duì)于煤化工業(yè)廢水處理技術(shù)必然會(huì)得到充分的改善，技術(shù)將朝著創(chuàng)新、實(shí)用、顯效的方向發(fā)展，且會(huì)有越來(lái)越多的技術(shù)涌入污水處理領(lǐng)域，選擇性會(huì)更加的廣泛。在此過(guò)程中，膜處理技術(shù)也是一種新的導(dǎo)向，在技術(shù)改進(jìn)上有著積極的指導(dǎo)意義和借鑒意義，目前取得的效果也十分的顯著。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在耗能低，應(yīng)用范圍廣，是當(dāng)前煤化工業(yè)使用最多的一種污水處理技術(shù)。

3.4 吸附法

吸附法是通過(guò)具有孔徑小、空隙多、比表面大等特點(diǎn)的吸附材料，富集煤化工廢水中污染物的方法。煤化工廢水處理的常用吸附劑有活性炭、粉煤灰、膨潤(rùn)土等。其中，活性炭最為常用，因?yàn)槠渚哂辛己玫奈叫阅芎头€(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，但活性炭存在再生難，處理費(fèi)用較高的缺點(diǎn)；粉煤灰由于和活性炭結(jié)構(gòu)相近，因此有吸附性能，且價(jià)格低廉，但粉煤灰存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn)，限制了其工業(yè)應(yīng)用。

3.5 好氧生物膜法及工程菌技術(shù)

好氧生物膜法通過(guò)微生物依附特殊載體填料生長(zhǎng)繁殖，由于載體上附著的微生物種類繁多，且經(jīng)過(guò)篩選形成特定種群和一定厚度的生物膜層，因此降解能力強(qiáng)。好氧生物膜法的微生物濃度可以達(dá)到傳統(tǒng)活性法中微生物濃度幾倍，具有復(fù)雜、高效的特點(diǎn)。煤化工廢水污染濃度高，毒性大，對(duì)一般菌種抑制性大，生物掛膜難度大，目前工程菌技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室階段，還未有成功應(yīng)用到煤化工廢水處理的報(bào)告。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤化工業(yè)廢水處理能力的好壞與其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益直接掛鉤，目前，我國(guó)在煤化工業(yè)污水處理技術(shù)上還存在一定的缺失和不足，迫切需要進(jìn)行改善和提高，針對(duì)該問(wèn)題必須予以充分的重視，并采取有效的手段將其解決。由于煤化工廢水成分的復(fù)雜性，因此在廢水處理技術(shù)上具有一定的難度性和復(fù)雜性，但是這是新時(shí)代下社會(huì)給予煤化工業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，必須在不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的過(guò)程中解決問(wèn)題，才能取得更長(zhǎng)遠(yuǎn)更持久更務(wù)實(shí)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。