煤气水废水处理技术分析

苗长润

（庆华能源集团有限公司煤气水处理车间，新疆 伊宁 835100）

煤气水废水处理技术分析

苗长润

（庆华能源集团有限公司煤气水处理车间，新疆 伊宁 835100）

煤化工行业是我国工业生产中的重要产业，为我国的经济发展提供了重要的能源，并且是我国能源发展战略中的重要部署。但是在煤化工生产的过程中，煤气水中的废水含有大量的污染物，水质成分比较复杂，所以处理难度较高。如果煤气水废水处理不当排放到自然界中，会对生态环境造成极大的污染，所以需要对煤气水废水处理技术进行研究。本文对于煤气化废水的特点以及初期处理技术进行了简要分析，然后进一步阐述了深度处理技术，对于提高煤化工企业的煤气化废水处理技术水平、降低环境污染具有重要的意义。

煤化工；煤气水；废水；处理技术

煤化工生产是以煤为原料进行的一系列的化学加工，所以在生产的过程中会产生大量的化学物质，在煤气化废水中的污染物浓度较高，成分比较复杂，所以加大了处理的难度。我国的煤化工企业大部分分布在煤炭资源比较丰富的中西部地区，但是这些地区的水资源相对比较匮乏，并且生态环境比较脆弱，一旦煤气水废水外排，不仅会造成水资源的严重浪费，同时还会对生态环境造成严重的影响。针对这种现象，我国对煤化工企业下达了相应的政策，对于煤气水废水的排放需要达到规定的标准，尽量减少对生态环境的破坏。但是由于中西部地区的生态环境比较脆弱，自我恢复能力较低，所以即使是经过处理的煤气水废水外排，也不利于当地的生态环境保护。所以无论是从节约水资源的角度出发，还是从保护生态环境的角度出发，一般都要求煤化工企业对煤气水废水进行深度处理并且回收利用，争取达到“零排放”的标准，从而实现我国煤化工行业可持续发展的目的。

1.煤气化废水的特点

煤气化废水主要来源于气化过程的洗涤、冷凝和分馏工段。在气化过程中产生的有害物质大部分溶解于洗气水、洗涤水、贮罐排水和蒸汽分流后的分离水中，形成了煤气化废水。

煤气化废水的成分比较复杂，在外观上一般呈现为深褐色，是一种比较典型的难以进行生物降解的废水。水质的黏度较大，有很多的泡沫，并且伴有强烈的刺激性气味。在煤气水废水中含有大量的有毒有害固体悬浮颗粒和溶解性化学物，比如氰化物、硫化物、重金属等，这些物质的可生化性较差，种类繁多，所以化学成分比较复杂。此外，废水中还有很多无机污染物，比如氨氮、硫化物、无机盐等。煤气化废水中的物质成分会随着原料煤种以及煤气化工艺的不同，而存在较大的差异。所以为煤气水废水处理技术的选择提出了较大的难度，面对不同的煤种以及生产工艺而产生的差异较大的水质，需要提出一种适应于大多数煤气水废水处理的技术方案，从而提高煤气水废水处理效率，这是我国煤化工企业面临的重要难题。

2.煤气水废水处理技术

由于煤气水废水中的成分比较复杂，其中含有大量的油类、酚类以及氨等物质，无法直接进行深度处理，所以需要经过预处理和生化处理工艺环节，初步去除其中高浓度的污染物，对水质进行初步净化，从而为后期的深度处理做好充分的准备工作。所以煤气水废水处理一般会经过3个环节，预处理、生化处理以及深度处理，其中的预处理和生化处理是进行深度处理的必要环节，直接经过预处理和生化处理，才能够使用深度处理技术对废水进行净化，最终提高水质质量，确保水质满足排放或者回收利用的标准要求，下面对这3个环节的处理技术进行分析。

2.1预处理

预处理也是煤气水废水处理的首要环节，也称为一级处理，主要是通过除油、蒸氨、脱酚等过程，去除废水中的油类、酚类和氨，为下一环节的生化处理创造有利的条件，提高可生化性，从而减轻生化处理的负荷。

在煤气水废水中的油类物质因为黏度较大，所以比较容易吸附在生产装置的内壁上，不仅会降低传热的效率，同时还对后续的脱酚脱氨环节造成一定的影响。去除废水中的油类物质主要是通过油水分离的方式进行除油，一般有隔油和气浮两种方式。隔油是煤化工企业中比较常用的除油方式，其主要是利用重力分离的原理，占地面积小，除油效率高。但是如果煤气水废水中的乳化油含量较高的情况下，因为油水界面不清晰，所以单纯地使用隔油技术，除油效果不高，不利于后续的生化处理。气浮除油主要是利用曝气或者溶气的方法，在废水中形成比较分散的微小气泡，会将废水中的油类物质聚集到一起，然后悬浮在废水表面，将浮渣刮除即可达到除油的目的。如果在气浮除油工艺中，加入混凝剂，将废水中的油类物质凝集成絮状网络，则会提高与气泡的结合程度，从而提高除油的效率。

在煤气水废水的脱酚技术方面，目前已经有了比较成熟的处理技术，并且逐渐向低成本、高效率方向发展。目前在脱酚处理技术方面主要采用萃取工艺，利用萃取剂进行脱酚并且回收利用。萃取剂可以循环利用，并且在处理的过程中，不会产生二次污染。现阶段，利用萃取脱酚处理技术中，存在的问题主要是溶剂对酚类化合物的反应种类受限，中油夹带量较大，对于多种酚类物质的萃取处理效率较低。而有些萃取剂具有很强的溶水性，所以在进行萃取处理技术时，会消耗大量的水资源。所以目前对于脱酚萃取处理技术而言，主要是对萃取剂的选择与改进方面，以提高萃取的效率。

在脱氨脱酸方面，国内传统工艺一般采用双塔加压汽提脱氨脱酸，先脱除酸性气体，最后进行脱氨，然而废水中浓度较高的二氧化碳会与氨反应生成铵盐结晶，造成设备结垢、堵塞。单塔加压侧线抽提工艺，实现了煤气化废水中酸性气、游离氨和固定氨在汽提单塔中的同时脱除，不易结垢，该技术已经成功应用在多家煤气化废水处理过程。

2.2生化处理

生化处理是煤气水废水处理环节中的二级处理，主要是通过人工曝气为微生物供氧，利用微生物去除废水中的可溶性有机物以及部分不溶性有机物，是废水处理的常用技术之一，从而为深度处理基础提供有利的条件。但是由于煤气水废水中的成分比较复杂，有些污染物的生物可降解性较差，所以如果使用传统的厌氧和好氧工艺都无法达到有效的处理标准。传统的厌氧-好氧处理技术中，设备的占地面积较大，处理效率较低、生物死亡率较高，所以处理效率较差，不利于后续的深度处理。针对这种情况，需要对厌氧和好氧工艺进行优化处理，以提高生化处理的效率。

2.3深度处理

经过预处理以及生化处理环节后，煤气水废水还无法达到排放的标准要求，因为其中还存在大量的难降解有机物，并且这两种处理工艺都没有对无机盐进行处理，所以在经过生化处理后，废水的色度仍然较高，盐含量、COD以及氨氮的含量都无法达到规范的标准要求。所以说在经过预处理以及生化处理后，还应该对煤气水废水进行深度处理，最终达到排放或者回收再利用的标准。

传统深度处理单元一般针对生化出水中的氨氮及难降解有机物，采用混凝沉淀、高级氧化等技术，最终使出水达标排放。混凝沉淀技术能够捕获水体中的胶体悬浮物、有机物、重金属离子等有害物质，形成絮体而分离，从而有效去除水中的悬浮物、色度以及COD，已经广泛应用于煤气化废水的深度处理。

2.4脱盐深度处理与回用

煤气化废水中除了氨氮、有机物之外，还含有一定量的无机盐。传统的深度处理工艺（混凝、高级氧化等）对于无机盐没有去除作用，产水直接回用会造成无机盐在系统中的累积，对设备造成损害。因此，一般采用脱盐技术进行深度处理，才能满足工业循环冷却水回用要求。目前常用的脱盐技术包括离子交换、膜分离技术、蒸发技术等。离子交换技术在脱盐方面的应用已经相对成熟，但是水中残留的有机物会污染离子交换树脂，而且树脂再生过程会产生酸、碱废水。而蒸发技术设备占地面积大、能耗高，不适合直接大规模处理生化出水。相对而言，以反渗透（RO）为核心的膜分离技术具有分离效率高、能耗相对较低、设备紧凑、操作简便、绿色无污染等优点，已经广泛应用于海水淡化、苦咸水淡化及各类含盐污水回用系统。

结语

煤化工行业为我国的经济发展提供了重要的能源保障，但是在我国建设社会主义和谐社会的时代背景下，对于煤化工行业的生产标准有了更高的要求。因为煤化工企业生产的特殊性，在生产的过程中会产生大量的煤气水废水，如果不经过处理就排放到外界，会对生态环境造成严重的破坏，所以对煤气水废水进行处理是煤化工企业的重要任务。在我国水资源日益匮乏的形势下，在煤气水废水处理技术中，逐渐向废水回收再利用的方向发展，不仅能够避免对生态环境造成污染，同时还能够有效的降低生产成本，节约水资源，提高煤化工企业的经济效益、社会效益以及生态效益。随着我国科学技术的快速发展，在对煤气水废水处理技术方面会不断的发展以及完善，为实现煤化工企业的可持续发展创造有利的条件。

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