煤化工污水处理技术研究

荆鹏飞 曹宇亮 陶金光 田楠

摘要：为了加强煤化工企业污水治理，保护水环境，每个企业都非常重视环保建设，并投入了大量的资金。设计部门也对煤化工污水处理进行了多工艺、多方案比较与探索。煤化工污水产生量大，比较难以处理，利用多种方法联合处理煤化工污水是煤化工污水处理技术的发展方向。本文简要介绍了几种煤化工污水的处理工艺及处理路线。

关键词: 煤化工 污水处理  技术 综述

中图分类号：G353文献标识码： A

目前我国对于煤化工废水的处理主要采用生化处理法，这种新型废水处理方法能够采用生物降解能力对煤化工废水中的苯类物质以及苯酚类物质进行有效分解，但其缺点也表现得比较明显，对于煤化工污水里的吡啶、咔唑类成分难以降解[1]。在对煤化工污水的处理后进行检测，很多煤化工企业在对污水进行处理后都很难达到国家一级处理标准，污水的浓度和色度都存在一定的净化缺陷，因此，在对于煤化工废水的CODcr检测中要尽量降低其CODcr的浓度，对排放性的氨气、氮气指标要进行严格控制，使污水处理尽量达到排放标准。

一、 煤化工废水的性质研究

煤化工污水是在煤化工洗涤之后所排放的具有高浓度煤气成分的废水，煤化工污水中含有大量有毒成分和有害物质，如含氮、氢化物、苯酚等有毒有害成分。在煤化工企业排放的污水中，其中氨氮含量为200～500mg/L，CODcr成分的含量高达5000mg/L，摒弃煤化工废水中含有大量的有机污染物成分，如环芳香族化合物，硫化物等，这类有机物在水源的正常降解过程中很难得到有效地分解，并且其有机成分在污水排入河流中会导致河流的富营养化，导致生态失衡。煤化工废水在进行生物分解的过程中，只能将其中的萘、吡咯、吠喃等物质分解，而入咔唑、联苯类等物质在生物的催化作用下也很难进行分解。

二、煤化工废水的生化处理方法

煤化工废水在排放之前都需要进行初步净化处理，通常煤化工企业对污水首先进行物化预处理，气浮、隔油是对煤化工污水预处理中比较常用的方式。所谓气浮法是对煤化工废水中的油类进行分层隔离，将漂浮在上层的油类进行去除并且回收利用，这种方法可以直接避免煤化工废水中的油类物质对于水源的后续化污染，并且还能够对曝气做到有效的防治。目前，大多数煤化工企业对废水的处理采用缺氧、好氧生物的分类处理方法，这种方法也被称为A/O处理方法。由于好氧生物在对煤化工污水进行降解的过程中不能完全发挥其稳定效能，对污水中含有的杂环类化合物难以直接去除。因此，针对目前大多数煤化工企业在污水处理中出现的问题，需要从新的角度来考虑污水处理的模式，如采用PACT法、厌氧生物法等对煤化工污水进行深度处理。

在考虑污水处理工艺时除了因地制宜外，还应当便于管理，并尽量采用先进的技术以及高效的处理设备并开展科学试验。

污水处理方法分类：污水处理方法主要可以分为物理法、化学法、和生物法。物理法是利用物理作用对废水中的悬浮物进行分离或回用。不仅可以用于废水的预备处理或初步处理，还可用于一级处理，或在二级和三级处理以及深度处理中配合其他主要处理单元。化学法是指利用化学反应对废水中的溶解物或胶体进行处理或回收，如酸碱中和、某些有用物质的萃取、有害溶解气体的吹脱等。化学法既可单独使用，也可用于二级处理或三级处理（深度处理）。生物法是利用微生物的新陈代谢作用处理废水的方法，有机物通过生物法处理最后转化为CO2与无机盐类，但它不能回收废水中有用物质，它可用来进行二级处理或三级处理（脱氮脱磷）[2]。

1．预处理

对煤气化生产废水中的氰化物可采用碱性氯化法处理，分两级反应：一级反应是先将氰氧化局部氧化为氰酸盐。反应如下：

CN-+ClO-+H2O→CNCl+2OH-

CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O

二级反应是将氰酸盐进一步氧化为二氧化碳和氮。反应如下：

2CNO-+3OCl-+H2O→2CO2↑+N2↑+3Cl-+2OH-

2．生化处理

（1）HBF工艺

HBF工艺是综合活性污泥法与生物膜法的优势，进行COD、氨氮的降解与转化，其实质是连续的前置反硝化+连续好氧硝化+后置反硝化后接两座交替运行的序批反应沉淀池。因此具有两段A/O法的生物脱氮功能和序批反应、分离(SBR)一体化特性。由于在好氧池及序批沉淀池内增加固定式酶浮填料，该方法为各种优势微生物的生长繁殖创造了良好的环境条件和水力条件，使得有机物的降解、氨氮的硝化、反硝化等生化过程保持高效反应状态，有效地提高生化反应传质条件及分离效果，促进了生物降解效率的提升[3]。

（2）PACT法

PACT法是一种向活性污泥系统中投加粉末活性炭,形成复合式生物反应器的新型水处理工艺。其工艺特点是PAC颗粒包裹在活性污泥絮体中,通过活性炭吸附和生物降解的有机结合,强化活性污泥絮体的净化功能,提高系统的处理能力，利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用，为微生物的生长提供食物，从而加速对有机物的氧化分解能力。既提高了污泥的吸附能力，也提高了COD的降解去除率。此外，PACT法能处理生物难以降解的有毒有害的有机污染物质。

（3）BAF工艺

曝气生物滤池是一种新型的高负荷浸没式固定生物膜反应池，它结合了活性污泥法和生物膜法各自的优点，并将生化反应和物理过滤(即生物降解去除BOD和固液分离去除SS)两种处理过程合并在同一个反应池中完成。因此，该工艺容积负荷可以很高，出水水质好，无需另设二沉池，无污泥膨胀问题。

（4）厌氧生物法

一种被称为升流式厌氧污泥床(UASB)的技术用于处理煤化工污水。该法是在升流式厌氧生物滤池的基础上发展而成的，废水自下而上通过底部带有污泥层的反应器，反应区由生物颗粒污泥层及絮状污泥层组成，大部分的有机物在此被微生物转化为CH4和C02，在反应器的上部设有三相分离器，完成气、液、固三相的分离。

3 污水处理的方法选择

在选择污水处理工艺和主要技术单元操作方式时，不仅要考虑污水处理要求、处理程度以及采用技术工艺的先进性和实用性，在可能情况下尽量降低工程占地和建设运行费用外，还应考虑工程系统维护的管理水平。目前，国内一些污水处理厂引用了先进的自动监控仪表设备，但是由于缺乏具有一定水平的维护人员，导致造成设备的闲置和浪费。因此，在选择污水处理工艺时，应根据实际情况，并根据污水特性和处理目标，选定适合的技术，例如，氧化沟工艺技术简单、占地面积小、投资小，但是节能效果比传统活性污泥法差，一些大型的污水处理厂不易采用；对于南方的城市污水，由于污水水质相对低些，环境温度相对较高，可选择采用负荷能力和运行费用都有些优势的生物接触氧化法；对于天然净水水体可以利用条件，最好采取自然生物处理法。

由于工业污水中具有多种污染物，因此仅采用一种处理单元不可能将所有污染物质去除干净。一般需要集中方法和几个单元组成的处理系统对一种污水处理后才能达到排放要求。应当根据污水水质、水量、排放标准、处理成本以及回收经济价值等选择几种方法的联合，可通过调查和分析比较后确定，必要时进行小试、中试等实验研究，最终选取的工艺必须根据企业自身的实际情况多方面综合考虑而定。

三、结语

随着社会各界对于环境保护意识的加强，更多新的污水处理技术不断应用于工业生产之中，对于煤化工废水的处理在各类煤化工企业已经相继建立起污水处理设施，对新技术在废水处理中的应用还需要企业拿出更多的资金投入，从自身发展和环境保护方面进行综合考虑。

参考文献

[1] 关于提高煤化工污水生化系统处理效率的探讨[J].神华科技.2012[4].

[2] 煤化工污水处理的工艺选择[J].工业技术.2011[6].

[3] 煤化工企业污水的深度处理[J].科技论坛.2011[21].