我国煤化工废水的特点及其处理技术研究
来源:用户上传
作者:
摘要：我国煤化工产业快速发展与当前生态文明建设需求之间的矛盾日益严峻，因此煤化工产生废水处理也越来越受到引起国家和社会关注。能否有效处理煤化工废水关系到我国煤化工产业的健康发展。然而当前我国煤化工废水处理现状与国家规定的零排放标准还存在很大差距。据此，本论对煤化工废水的来源与特点及其处理技术进行研究和分析。
关键词：煤化工;煤化工废水;废水处理
煤化工是以煤为原材料料，经过化学加工后煤转化为气体、液体、固体燃料和其它化学品，并生产出各种化工产品的工业。煤化工包括煤的一次、二次化学和深度化学加工，煤的气化、液化、焦化等等。其中煤焦化、煤气化合成氨等是传统煤化工领域的，而煤气化制烯烃、醇醚等则是新型煤化工领域。煤化工生产用水量大，并且会产生量大废水，废水成分复杂、浓度高且难以降解，对环境造成较大的压力，并且也制约了我国煤化工的产业优化与升级。因此，本论研究和分析了煤化工废水的来源、特点以及相关的处理方法和技术，以期可以促进我国煤化工产业的优化与升级，促进我国煤化工企业的健康持续发展。
1 煤化工废水的主要来源与特点
煤化工废水具有以下主要特点：色度高、浊度高，煤化工生产会产生成分复杂多样的污染物，并且通过化学反应生成各种生色和助色基团物质;煤化工废水包含了联苯、喹啉等多种难降解有机物;煤化工生产流程复杂的，各个环节皆会产生多种的废水污染物，并且难以彻底处理。
煤化工废水的主要来源及其特点包括：
1.1 煤液化废水
煤液化包括直接液化和间接液化，煤直接液化工艺是把破碎的煤粉和溶剂、催化剂配成油煤浆载跟H2在反应器中裂解、加氢反应后，轻质中质油在提质加工后生产成汽油、柴油和液化石油气等;煤间接液化是将煤炭在高温条件下气化成CO、H2的混合物，然后在催化剂的作用下合成液体燃料。煤液化废水主要来源于加氢裂化、加氢精制、液化等过程。废水主要包含有酚、硫、多环芳烃、苯系物等有毒物质且浓度较高，COD浓度高，和低浓度含油废水和盐废水。这种废水难以生化处理，难以彻底降解。
1.2 煤气化废水
煤气化指的是煤原料或者煤焦在一定压力、温度条件下，与水蒸气、氧气等发生反应，从而转化成水煤气的过程。煤气化产生的废水包含了氨氮物、硫化物、氰化物等污染物，成分比较复杂并且很难彻底降解。煤气化工艺又包括了粉煤气化、水煤浆气化和碎煤加压气化，不同工艺下产生的废水种类也不一样。
1.3 煤制甲醇、烯烃废水
煤制甲醇废水主要来自气化废水，这种废水NH3-N含量比较高、CODCr的浓度中等、生化处理效果较好。煤制烯烃废水是指煤制甲醇合成烯烃过程中形成的废水，有害污染物含量高，由于燃烧处理或生化处理投入较大，因此也是处理难题。
1.4 煤焦化廢水
煤焦化指的是原煤在高温、真空的环境下，通过热分解生成焦油、焦炭、煤气和粗苯等物质的过程。煤焦化废水的NH3-N、COD和其它有机污染物含量高，成分相当复杂，且处理后的废水也难以达标排放。
2 煤化工废水的处理研究
2.1 泡沫的消除
煤化工废水中含有大量的脂肪烃类、含羟基杂环类和表面活性剂等物质，它们会导致在煤化工废水处理过程中产生大量泡沫，因此在预处理的时候就要将其降解完全。泡沫会严重影响污泥的活性，还会降低曝气池的充氧效率。煤化工泡沫的消除可以采取投加絮凝剂使泡沫失去稳定性，泡沫破碎;对于难控制的生物泡沫可以加入一些消泡剂或者杀菌剂;在曝气池前设置生物选择器，从而让回流污泥和进水进行充分接触、混合，抑制泡沫微生物生成。
2.2 多元酚物质的降解
煤化工废水中的多元酚物质不能利用微生物法直接进行降解，但能够通过厌氧共代谢的方法来处理多元酚物质，可以通过简单有机物来共基质强化多元酚的厌氧处理过程，既可以控制厌氧泡沫的生成，又能防止多元酚对微生物增殖的抑制作用，还可以提高酚类底物的回收率。
2.3 生化处理方法
生化处理法利用微生物的新陈代谢作用来将煤化工废水中的酚类物质等有机污染物进行降解，转化成水、CO2等无害物质。该方法处理效果较好、出水水质稳定、成本较低而且实用、易于操作。比较常用的是好氧生物法，如载体生物流动床法和生物活性炭法（PACT）;还可利用厌氧生物处理法煤化工废水，如上流式厌氧污泥床（UASB）技术;还可利用厌氧—好氧结合方法来处理煤化工废水。
2.4 深度处理
煤化工废水经生化处理之后，NH3-N、CODcr浓度已经已经有了较大程度降低，然而还存在部分难降解物质，COD、色度等指标也未能实现达标排放。所以仍需对废水进行深度处理。深度处理的方法比较多，在实践中比较广泛使用工艺主要包括：固定化生物技术、膜分离技术、吸附法、混凝沉淀法和催化氧化法等。其中固定化生物技术是近新年新发展出来的技术，通过对菌种进行驯化以后可对喹啉、氮苯等难降解物质进行降解，降解的效率比起一般的污泥高出数倍。高级氧化技术是让废水生成众多的羟基自由基，利用其氧化能力对煤化工废水中的难以降解有机物比较酚类、多环芳烃、含氮进行降解。膜分离法主要用于去除废水中的有机物和色度，使废水可以达标排放。
参考文献：
[1]罗文.我国煤化工废水处理技术现状研究[J].山西化工， 2018，38（4）：221-226.
[2]孟得娟.煤化工废水处理的方法分析[J].煤炭技术， 2012，31（4）：250-251.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14874461.htm
