煤化工企业废水处理技术研究

李代林

（六盘水市煤炭产业研究中心 贵州省六盘水市 553000）

煤化工企业废水处理技术研究

李代林

（六盘水市煤炭产业研究中心 贵州省六盘水市 553000）

煤化工是以煤炭为原料，然后经过一定的化学加工实现煤转换并综合利用的工业，煤化工企业所产生的废水水质较复杂，难降解有机物浓度较高，毒性也相对较大，大大加剧了水污染问题，使其成为制约煤化工企业发展的主要因素之一。此背景下，本文首先分析了煤化工废水来源及特点，其次对煤化工企业废水处理技术进行了一定的阐述，最后探讨了煤化工废水处理技术的应用，以供参考。

煤化工；企业废水；处理技术

1 引言

相比于较稀缺的石油与天然气资源，我国煤炭资源十分丰富，这使得煤化工行业在我国工业发展中占据着非常重要的位置。煤化工废水处理问题，一直是制约煤化工产业持续发展的主要因素之一，针对此情况，必须做好煤化工企业的废水“零排放”工作，以促进煤化工企业的持续发展。

2 煤化工废水来源及特点分析

煤化工废水是在煤化工生产过程中所产生的废水，主要包括焦化废水、气化废水以及液化废水。其中，焦化废水主要是在煤焦化过程中所产生的废水，具有较强的污染性，特别是废水中含有的成本较复杂，仅仅采用物理工艺无法使其降解，一旦污染到周围的环境，极容易引发致癌、致畸。气化废水主要是在获取天然气的过程中所产生的废液，主要由洗涤污水、蒸馏废水以及冷凝废液等构成，相比于工业废水，气化废水的污染程度相对较低，但其所包含的污染物很难降解，属于高污染有机废水。液化废水即为在煤液化过程中产生的废水，该废水所含有的盐类成分较高，难以生化处理。由此可知，煤化工废水具有污染程度大、耗水巨大以及不易处理的特点，一般在煤化工集中的地区多属于少水地质，因此，如果不对大量煤化工产生的废水进行相应的处理与回收，极容易造成大力水资源的浪费，不利于生态可持续产业的构建。

3 煤化工企业废水处理技术

3.1 废水预处理技术

天然气是煤化工企业生产加工过程中的重要产物，在煤化工企业产品制作过程中，往往会产生大量废水，污水中含量较高的物质为酚类和氨类，这在一定程度上造成了资源的浪费，增加了污水处理的难度。在进行此类物质的处理时，需要增强废水的预处理工作。在此过程中，先要对该物质进行一定的剔除，并简单的进行过滤。在废水预处理工作中，较为常用的工艺为溶剂萃取脱除技术，其主要是使用特殊的化学溶剂来进行酚类物质的溶解，然后通过利用相应的差异性实现针对性的处理，操作较简单便利，效果也相对良好，能够成功降低酚类污染物含量。同时，还需要煤化工企业废水进行脱酸处理，由于原料中含有大量的氯、氮、硫元素等，在生产加工中，容易产生酸类物质，对其进行脱酸处理，可降低天然气中酸性气体的溶解度。煤化工企业产品生产过程中所产生的酸性气体可采用一定的措施向上排放，从而使气体在上方布置的特殊装置中进行排除，但需要对此过程中所采用的装置的温度进行严格的控制，即为温度的合理调控，以确保该气体得到有效的过滤。

3.2 深度处理技术

煤化工废水中污染物的浓度往往极高，成分也相对复杂，且其降解难度也极高。在完成了煤化工企业生产废水的预处理工作之后，废水中存在的COD、氨氮等污染物的浓度得到了一定程度的降解，但难以降解的有机物在生化处理过程中几乎无法被降解，这就需要对其进行深度处理，从而满足出水的排放标准。目前，在煤化工废水处理中应用最多的深度处理技术为高级氧化技术，主要包括臭氧氧化技术、非均相催化臭氧氧化技术、超临界水氧化技术、光催化氧化技术等。

3.2.1 臭氧氧化技术

臭氧属于一种强化剂，其氧化过程主要涉及两种途径，一种为直接通过分子臭氧氧化，另一种则为间接通过臭氧分解并生成羟基自由基进行氧化。臭氧氧化技术可以降低煤化工废水中的COD，并且还能够降低水中的色度和浊度，在此处理过程中，不会产生二次污染。由相关研究分析可知，在内循环的反应器中，利用臭氧对煤化工废水进行深度处理，COD的去除率可达40～50%，对酚类和杂环类有机物的处理效果最佳。近年来，通过深入研究臭氧氧化技术发现，臭氧在单独使用过程中，有机物和臭氧反应后通常会生成醛和羧酸，上述两种物质不能再与臭氧继续反应，限制了臭氧的矿化作用，降低了臭氧的处理效果。通过采取其他的措施提升臭氧的氧化作用，或是将UV与臭氧联合使用进行废水处理，臭氧的氧化能力比单独使用提高了10倍以上，极大地改善了臭氧的氧化能力。

3.2.2 非均相催化臭氧氧化技术

所谓非均相催化臭氧氧化技术，其主要是一种臭氧氧化基础上发展的新型高级氧化技术，是臭氧在特定的催化剂作用下产生高效的羟基自由基，然后对有机物进行氧化分解的一种技术，主要使用的催化剂包括金属氧化物、金属改性的沸石、活性炭等。金属氧化物是当前研究最热的一种物质，例如Al2O3、TiO2等。此外，pH值和温度也是影响其氧化效果的因素，其中，pH值主要影响OH的产生，pH值升高有助于提高OH的产生，从而提高氧化能力。此外，在催化氧化过程中，催化剂不仅能够发挥催化的作用，还具有吸附作用，pH值的变化将影响金属氧化表面的电荷的转移，从而影响对有机物的吸附能力。

3.2.3 超临界水氧化技术

水在超临界状态下会具备非极性有机溶剂的性质，超临界水氧化技术是一种利用水的此种性质进行氧化分解的技术，该技术具有反应效率高、处理彻底的特征。同时，超临界水氧化技术的反应器结构相对简单，但由于超临界状态的水具有严重的腐蚀性，无机盐在反应过程中往往会有结晶析出，从而引发设备与管道堵塞等问题，提升了超临界废水的处理成本，影响了工业化应用的进程。

3.2.4 光催化氧化技术

光催化氧化技术是一种利用半导体材料，在紫外线照射下对吸附在材料表面的氧化剂进行激发，然后利用所产生的具备强化性能的羟基自由基对有机物进行氧化分解的处理技术。就当前情况来看，TiO2是应用最多的一种光催化剂，通过利用光催化技术处理模拟的苯酚废水结果可以发现，TiO2的投加量为2g/L、pH值为3，光照2.5h的条件下，苯酚的去除效果最佳，可达到96%。TiO2光催化技术对难降解有机物的处理效果十分显著，但目前还未能广泛应用于煤化工废水的处理，原因在于该催化剂无法充分利用太阳能，反应器设计难以符合实际的应用。

4 煤化工废水处理技术的应用

4.1 案例说明

某公司主要生产经营活动为煤化工生产，其主要是利用正常的煤化工生产工艺进行工业产品的生产，但在煤化工生产过程中，必定会产生煤化工废水，针对此，该公司对煤化工废水进行了详细的检测，确定其中包含有机物、有毒物质、金属物质等，大大增加了煤化工污水处理难度，决定采用先进的煤化工废水处理技术整治。在具体整治过程中，以废水的“零排放”为主要目标，遵循废水处理原则，采用了预处理、生化处理、回用水处理、浓盐水处理等工艺进行处理，具体如图1所示。

4.2 煤化工废水处理技术的应用

4.2.1 废水预处理

该公司BDO污水预处理装置设计规模为60t/h，BDO污水、生产污水与生活污水采取隔离处理的措施，隔离废水中含有的油性物质，沉淀污水，等到污水彻底沉淀之后，再利用溶气气浮（DAF）或是扩散气浮（MAF）对废水进行再次处理，当污水预处理达标之后，将其送入生产废水调节池，以实现废水预处理目的。

4.2.2 生化处理

图1 煤基多联产项目废水处理工艺流程图

在该公司废水生化处理中，主要应用A/O生化处理技术对BDO污水、生产污水与生活污水进行深入处理，以此来将废水中的有机物分解。

4.2.3 回用水处理

通过生化处理之后的煤化工废水中含有的COD、氨氮等物质的浓度大幅降低，但废水中依旧存在一些难以分解的有机物，这就需要对废水进行回用水处理，主要是将废水回用装置调至为2600t/h标准，然后对废水进行混凝沉淀、多介质过滤、膜分离（微滤、超滤、纳滤、反渗透）、化学氧化等处理，以此来对废水中难以降解的有机物进行彻底的深度处理。

4.2.4 浓盐水处理

通过回用水处理之后得到的水，还需要对其进行浓盐水处理，以使得处理之后的水能够再次被利用。在浓盐水实际处理工作中，需采用双模处理之后的反渗透浓水，其盐质量浓度为3000～25000mg/L，有利于提升浓盐水处理效果。在提高废水中的盐含量之后，还需要对废水进行蒸发处理，一般采用机械蒸汽压缩再循环技术，可有效排出盐卤水，等到其凝固结晶成固体之后，将其运送至堆填区进行埋放处理，这意味着完成了煤化工处理工作，公司废水“零排放”目的即可达到。

5 结语

综上所述，在煤化工企业发展过程中，煤化工废水污染问题也越来越严重，加剧了环境问题，所以，如果不严格处理煤化工企业生产过程中产生的废水，必将导致严重的环境污染。针对此，在煤化工企业生产过程中，应合理应用煤化工废水处理技术对废水进行相应的处理，使得废水排放达到排放标准，从而在创造更多的经济效益的基础上，保护环境。

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[3]陈艳艳，王军胜，盛飞，等.煤化工废水处理技术试验研究[J].环境工程，2014（32）：68～71.

X703

A

1004-7344（2016）25-0323-02

2016-8-15

李代林（1988-），男，汉族，遵义湄潭人，工程师，研究生，主要从事能源行业管理工作。