現(xiàn)代煤化工廢水處理技術(shù)研究

1、現(xiàn)代煤化工廢水處理技術(shù)研究 摘要：針對(duì)煤化工廢水處理難題，通過分析煤化工廢水的來源和廢水水質(zhì)特征，總結(jié)了現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理、回用技術(shù)，并對(duì)煤化工廢水處理過程中存在的主要問題，提出改良建議。關(guān)鍵詞：煤化工;廢水處理;零排放;生物處理;循環(huán)利用我國的能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是富煤、貧油、少氣;，受能源日益緊張影響，開展煤化工產(chǎn)業(yè)對(duì)調(diào)整我國根底能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、緩解資源緊張局勢(shì)具有非?，F(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)前，我國環(huán)境保護(hù)形勢(shì)嚴(yán)峻，煤化工行業(yè)作為傳統(tǒng)的高廢染、高能耗和高耗水行業(yè)，由于煤化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水含有大量的有毒物質(zhì)，如不采取有效的處理措施，會(huì)對(duì)周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。煤化工是將煤炭通過相應(yīng)的化學(xué)加

2、工后，將煤炭轉(zhuǎn)化為各種固體、液體燃料和化工產(chǎn)品的過程。由于煤炭中有機(jī)質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)是以芳香族為主，在加工過程中煤化工廢水中氨、酚、硫化物等有毒、有害物質(zhì)，未經(jīng)處理排放會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞。1煤化工廢水的主要來源煤化工生產(chǎn)工藝流程是將煤炭通過焦化、煤氣化、煤液化、焦油化工、電石乙炔化工、化工產(chǎn)品回收利用等化學(xué)生產(chǎn)過程，將煤轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)產(chǎn)品以及多種化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的廢水主要有焦化廢水、氣化廢水和液化廢水。焦化廢水是指煤炭通過高溫干餾煉焦后所形成的氨水，以及煤氣在凈化工藝流程中循環(huán)冷卻水也會(huì)產(chǎn)生含有氨酚、氰污染物的工業(yè)廢水，煤化工產(chǎn)品在提煉過程中也會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢水。氣化廢水是煤炭

3、在反響爐中發(fā)生一系列的化學(xué)反響氣化分解所生成的可燃?xì)怏w，所蒸發(fā)出來的氣體通過噴淋冷后產(chǎn)生的冷凝水和洗滌廢水，廢水含有大量的氨酚和NH3等污染物。液化廢水是煤炭通過液化工藝加工所產(chǎn)生的工業(yè)廢水，液化過程又分為直接與間接液化。直接液化是將煤炭在高溫高壓環(huán)境內(nèi)通過加氫，使煤炭由高分子分解為小分子有機(jī)物液態(tài)烴的過程，所產(chǎn)生的工業(yè)廢水中富含NH3和Al2S3；間接液化是將煤氣化合成的產(chǎn)物通過添加催化劑，在通過一系列的化學(xué)反響生產(chǎn)出合成油品的過程，會(huì)產(chǎn)生富含大量乙酸、醇和酮的有機(jī)污染物工業(yè)廢水。2煤化工廢水的水質(zhì)特點(diǎn)在煤化工產(chǎn)品的深加工過程中，在脫硫、除氨等工藝流程和精苯、C10H8與C5H5n的提取過程

4、中都會(huì)產(chǎn)生大量的煤化工廢水。廢水中含有毒性的氨酚類、氰化物、CnH2n、SCN2、咔唑、C6H6和油等難降解的有機(jī)污染物；還含有NH3、硫化物等無機(jī)污染物。大量濃度較高的NH3進(jìn)入受納水體后，還易導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)，破壞地下水源。同時(shí)，煤化工廢水中還會(huì)夾雜有大量的雜環(huán)類、芳烴類有機(jī)化合物，很難生物降解，超出廢水中微生物的可耐受程度，毒害微生物不利于其存活，導(dǎo)致廢水的可生化性差。處理后的煤化工外排水CODcr未到達(dá)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，還會(huì)造成對(duì)生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。3煤化工廢水處理技術(shù)的應(yīng)用分析當(dāng)前，傳統(tǒng)的煤化工廢水的處理工藝流程是物化預(yù)處理A/O生化處理深度處理高鹽水處理;以到達(dá)接近于近零排放;的技術(shù)路線。

5、由于高鹽水處理過程中所產(chǎn)生的結(jié)晶鹽中含有烴類、雜環(huán)類物質(zhì)、酯類和多環(huán)芳烴等有機(jī)污染機(jī)物【1】。還需因地制宜結(jié)合煤質(zhì)與廢水特征進(jìn)行針對(duì)性的深度處理。3.1物化預(yù)處理物化預(yù)處理主要技術(shù)是隔油和氣浮等。煤化工廢水含有大量的油質(zhì)，會(huì)對(duì)后續(xù)的生化處理效果造成影響。采用隔油池將廢水中的油類物質(zhì)和膠質(zhì)進(jìn)行有效去除；為實(shí)現(xiàn)廢水中油類物質(zhì)的廢舊回收再利用，采用氣浮法對(duì)煤化工廢水中的油類物質(zhì)進(jìn)行有效回收；同時(shí)，氣浮法還具有爆氣作用，將廢水中的懸浮物通過氣泡黏附拉起懸浮到水面再進(jìn)行別離。對(duì)于經(jīng)過物化預(yù)處理后的煤化工廢水，油類物質(zhì)和懸浮物雜質(zhì)大幅減少，但是還含有大量的氮氨、C6H6等有機(jī)物，還需進(jìn)行生化處理。常規(guī)的生

6、化處理采用缺氧、好氧生物法處理A/O工藝，由于廢水成分復(fù)雜含有多環(huán)和雜環(huán)類化合物，處理后的出水中的COD指標(biāo)穩(wěn)定性差。隨著科技開展出現(xiàn)了一些新的處理技術(shù)如：PACT法、載體流動(dòng)床生物膜法CBR、上流式厭氧污泥床處理法UASB，厭氧好氧聯(lián)合生物法等，實(shí)現(xiàn)了氣、液、固的三相別離。PACT法是利用活性炭對(duì)有機(jī)物與溶解氧的吸附作用，在活性污泥曝氣池中添加活性炭粉末，來為微生物的生長提供食物，來提升有機(jī)物的氧化分解效率。同時(shí)，活性炭還可通過濕空氣氧化法循環(huán)再生【2】。載體流動(dòng)床生物膜法CBR是同一個(gè)生物處理單元內(nèi)活性污泥法與生物膜法的有機(jī)融合，借此提高反響池的處理效率和抗沖擊力，有效降解廢水中污染物，降

7、低出水COD濃度【3】。上流式厭氧污泥床UASB使將煤化工廢水由下而上通過反響器，在此過程中大局部的有機(jī)物在反響器的頂端被微生物轉(zhuǎn)化為CH4、CO2。安裝的三相別離器，實(shí)現(xiàn)氣、液、固的三相別離。有效地去除廢水中的酚類和雜環(huán)類化合物。鑒于單一使用好氧或厭氧處理技術(shù)，難以取得滿意的處理效果。采用厭氧好氧聯(lián)合生物法可有效降解廢水中的有機(jī)物萘、喹啉和吡啶，使好氧生物處理CODcr的去除率到達(dá)85%以上。經(jīng)過生化階段處理過的煤化工廢水，大幅降低出水的CODcr、氨氮的濃度，但是COD、色度等難降解的有機(jī)物指標(biāo)仍未到達(dá)零排放;標(biāo)準(zhǔn)，還需經(jīng)進(jìn)一步的深度處理。當(dāng)前，深度處理主要有：高級(jí)氧化技術(shù)、吸附法、混凝沉

8、淀和MBR-RO反滲透膜等處理技術(shù)。由于煤化工廢水中含有氨酚類、多環(huán)芳烴等難降解的有機(jī)物，成分復(fù)雜，影響后續(xù)處理效果。而高級(jí)氧化技術(shù)通過產(chǎn)生HO.自由基，將難降解的有機(jī)物降解為CO2和H2O。而廢水中的固體污染物可被吸附到固體顆粒吸附劑上去除，吸附法實(shí)踐取得良好效果，受氣吸附劑用量大，本錢高易產(chǎn)生二次污染，僅限適用于小型污水處理廠。為降低后續(xù)處理負(fù)荷，可在廢水中添加鋁鹽、聚丙烯酰胺等試劑強(qiáng)化水中懸浮物的沉淀效果，實(shí)現(xiàn)固液別離。為實(shí)現(xiàn)煤化工廢水的近零排放;采用MBR-RO反滲透膜組合工藝對(duì)廢水進(jìn)行更深層處理，使處理后的水質(zhì)到達(dá)再生水回用標(biāo)準(zhǔn)。MBR-RO反滲透膜深度處理工藝是將污泥停留時(shí)間SRT

9、不依賴進(jìn)水壓力停留時(shí)間HRT可獨(dú)立控制，通過反滲透膜的截留作用，在反響池不容的情況下延長SRT，將硝化類微生物截留在系統(tǒng)中，提升脫氮效果。西山煤電官地礦污水處理廠應(yīng)用MBR-RO反滲透膜工藝處理煤化工廢水，實(shí)現(xiàn)SS和色度完全去除，大幅提升COD、硬度、電導(dǎo)率的去除效率。4結(jié)語煤化工廢水是一種高濃度、高污染、有毒難降解的有機(jī)工業(yè)廢水，含有大量的氨酚類、氨氮類、氰化物和多環(huán)芳香等有機(jī)化合物，由于煤炭種類和生產(chǎn)工藝的不同所產(chǎn)生的煤化工廢水水質(zhì)差異化很大，無形中增加了處理難度。傳統(tǒng)的煤化工廢水處理工藝主要由：預(yù)處理、生化處理和深度處理三個(gè)階段組成，對(duì)于不同煤質(zhì)和生產(chǎn)工藝因區(qū)別對(duì)待。針對(duì)當(dāng)前廢水處理中預(yù)處理不到位，酚或氨氮濃度高；生物處理抗沖擊負(fù)荷能力差；應(yīng)不斷完善處理技術(shù)，根據(jù)廢水水質(zhì)特征，采取針對(duì)性的處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢水的零排放。參考文獻(xiàn)【1】韓忠