现代煤化工废水处理技术研究及应用分析

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　　【摘  要】随着科技和经济的持续进步，煤化工企业在生产过程中容易产生大量的废水，对自然环境和人们的身体健康造成了严重的威胁，如何实现煤化工企业废水的“零排放”，是当下亟需解决的问题，只有引进先进的废水处理技术，才能更好地实现煤化工企业的可持续发展。
　　【关键词】煤化工企业;废水处理技术;应用
　　引言
　　当前我国在新型煤化工技术方面已经取得了一定的研究，但高耗能、高排放等问题依然是目前新型煤化工产业普遍存在的问题。由于对环境的不友好性，煤化工产业的走向一直受到社会公众的质疑。近些年正值国家能源结构调整关键期，因此不能随意取缔，而是应当积极寻求突破點，进一步提升当前新型煤化工产业的发展水平，科学合理的处理废水。
　　1煤化工废水的主要来源与特点
　　1.1煤化工废水的主要来源
　　煤炭是利用煤化工中的主要原料，经过化学加工后变成液体、固体、气体燃料和化学品，最后通过特殊的工艺制作出的具有一定价值的化工产品。煤制天然气、煤制甲醇等煤化工项目是以煤为原料生产化工产品的化工生产过程，其生产过程中有部分酚、氨、油、硫化物等无法完全转换为有用的化工产品或副产品，这些物质通过生产过程的洗涤水或工艺凝结水等途径进入生产废水当中，因此必须采用适宜的废水处理技术对污染物质进行过滤、吸附等方式来降低对环境的污染，否则就会对周边的环境和人们的身体健康造成威胁。
　　1.2煤化工废水分类
　　根据煤化工废水的水质条件，我们能够看出主要有煤气化废水与煤液化废水、煤焦化废水。例如在水质特征的煤气化工工艺中可以在造气炉出口运用循环水冷却喷淋系统，有助于降低煤气温度，可以将煤气中携带没有分解的焦油与气化剂微溶或者是溶于水中，并且对水中的有机杂质冷凝，可以洗涤掉煤气中的部分灰分，也能够产生大量的制煤气废水。由于煤业化废水是煤炭转化为油品的过程，在此过程中会产生一定的废水，主要包含硫、酚等等，含量越高越难降解，排放量越大也越难以有效处理。而煤焦化废水是煤炭由于隔绝空气加热分解为焦油和煤气，在此过程中产生的废水，这部分废水氨、氮含量较高，含有的有机物污染种类较多，成分也极为复杂，难以有效处理废水。
　　2现代煤化工企业的废水处理技术及应用
　　当前，传统的煤化工废水的处理工艺流程是“物化预处理—A/O 生化处理—深度处理—高盐水处理”以达到接近于“近零排放”的技术路线。由于高盐水处理过程中所产生的结晶盐中含有烃类、杂环类物质、酯类和多环芳烃等有机污染机物。还需因地制宜结合煤质与废水特征进行针对性的深度处理。
　　2.1预处理
　　伴随科学技术的不断进步，新型技术的应用率越来越高，早期应用最广的隔油法已经逐渐被淘汰，从而转变成了气浮法。从某种角度来说，这在化工废水的处理工作之中，两者基本上算是完全一样，都能够去除煤化工之中的多余油类。但是，在应用气浮法的时候，除了可以将油类全部去除之外，还能够对排出的废水进行回收，并做到二次利用。不仅如此，应用气浮法后，对后期的生活处理工作也能够起到一定的预曝气的作用。
　　2.2生化处理
　　目前针对煤化工所产生的废水主要使用生物法与化学、物理法相结合的方式进行综合处理。常用的生化法又包括好氧处理法、厌氧处理法以及两种方式结合处理法。好氧处理法主要指代基于一类好氧的微生物将其放置于有氧的环境中并进行生物代谢操作，从而将存在于废水中的有害物质进行有效降解处理使其变为一种无机物。现阶段活性泥系统以及MBR系统是应用最为普遍的好氧处理法。而厌氧处理法则主要用于去除废水中的吡啶、吲哚以及喹啉等一类可降解效果较差的物质。在有机废水处理领域，厌氧处理法应用最早，尤其在对有机浓度含量较高的废水、生活污水等方面处理效果普遍较高。当前，随着科学技术发展，大量先进的厌氧设备得以研发并被应用于企业废水处理，包括ABR、厌氧生物滤池以及厌氧流化床等。缺氧处理法也是目前应用较为普遍的废水处理方式。实际煤化工废水成分较多且杂，因此简单的使用一种方式进行废水处理势必难以达到理想效果，唯有多种方式的有效结合才可以进一步提高废水处理质量。对于高浓度有机废水则首先使用厌氧处理法进行前期处理，而在低浓度废水则使用好氧处理法跟进。针对BOD含量为300-700毫克每升的废水环境，两种废水处理法均可以达到理想效果，但结合经济角度分析好氧处理法更为适用。
　　2.3深度处理
　　臭氧属于强氧化剂，臭氧的氧化过程中主要有两个途径。第1种则是通过分子臭氧氧化，另一种途径则是通过臭氧分化产生羟基自由基，进行再次氧化。臭氧氧化技术有助于降低煤化工产业产生的废水COD，也能够降低废水中的色度与浊度，在此过程中不会产生二次污染。根据相关研究表明，在内循环的反应器过程中，可以对煤化工废水进行臭氧深度处理，能够处理掉40%至50%的COD。其中对于杂环类与酚类有机物产生极为显著的效果，随着臭氧氧化技术的逐步发展，臭氧在单独运行中有机物与臭氧反应之后，也会产生羧酸与醛，这两类物质能够避免与臭氧再次反应，有助于提高臭氧处理效能。非均相催化臭氧氧化是构建在臭氧氧化的前提下的高档氧化技术，是在特定的催化剂作用下，对于产生的羟基自由基进行氧化分解，可以应用金属氧化物与活性炭等催化剂进行催化。当前最多使用的金属氧化物主要有二氧化钛，三氧化二铝。影响氧化剂氧化作用要素，主要有温度与pH值，增加pH值，能够有效改善氢氧根离子的发生，进而改善氧化能力，在氧化过程中催化剂可以起到催化作用，并且起到一定的吸附作用，改动pH值能够转移金属氧化表面的电荷，并增强对有机物的吸附能力。例如在紫外光照射下，光催化氧化技术应用半导体材料吸附材料表面的氧化剂产生强烈的氧化功能，可以产生羟基自由基，并且对有机物进行分解。例如可以应用二氧化钛进行光催化，能够有效处理难降解的有机物。
　　2.4膜分离技术
　　当前人们处理工厂废水、生活污水时，开始采用膜生物反应器（MBR）进行处理，通过该技术能提高尽可能回收污水中的有效物质，净化废水，且能有效节省能源，可以说是污水处理中的朝阳产业，具有广阔的发展前景。双膜技术（超滤膜与反渗膜）成为国内外工程化应用、研发的热点，经超滤去除进水中的有机物与浊度，能够明显延长膜的寿命，进而减少运行成本。反渗膜去除进水中的有机物、COD作用明显，还能取得良好的脱盐效果，将降低COD含量、脱色与脱盐同时完成，因此提升了处理效率与处理效果，出水可直接作为生产循环用水。
　　结语
　　现如今，煤化工产业所扮演的角色越来越重要。为了进一步推动煤化工产业的可持续发展同时也为了保护生态环境，国家就煤化工废水排放制定了一系列监管标准。对于煤化工企业应当积极响应国家对排放标准的号召，通过引进先进技术结合自身实际情况制定出一套科学合理的新型煤化工废水处理机制。不断提升当代煤化工企业的服务质量，为我国现代化建设，地区社会和谐稳定贡献自己的一份力量。
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　　（作者单位：伊犁新天煤化工有限责任公司）
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