煤化工废水处理技术综述

2017-03-03 15:20薛海涛
化工设计通讯 2017年2期
关键词:运城煤化工废水处理

薛海涛

(运城学院,山西运城 044000)

煤化工废水处理技术综述

薛海涛

(运城学院,山西运城 044000)

为实现可持续发展战略,促进煤化工企业生产革新,降低煤化工废水污染,从煤化工废水来源、特点、分类等方面进行探讨,找出煤化工废水处理中存在的不足,并以此对煤化工废水处理技术进行了简要探讨。

煤化工;废水来源;特点;处理技术

所谓煤化工是以煤为原料经过化学加工,实现煤的转化并进行综合利用的工业,是我国染料化工的主体。但煤化工的废水排放多、浓度高、成分复杂、毒害较大,很难进行处理,严重阻滞了我国煤化工产业的发展。目前,国家对煤化工废水排放严格监控,要求处理后废水回收率高于95%,将排放量降到最低。然而,我国大部分企业因为废水处理工艺原因很难达到排放标准,因此,本文就煤化工废水处理技术进行简要概述,以期能对煤化工废水处理提供帮助。

1 煤化工废水来源及分类

1.1 煤化工废水来源

煤化工是以煤炭为原料,在对原料加工成具有应用价值的化工产品过程中,会产生成分十分复杂的废水。这些废水中常含有氮、氨、硫、酚、难降解有机物等300余种污染物。因此,必须对煤化工废水进行有效处理,否则将会对环境造成不可挽回的破坏。

1.2 煤化工废水分类[1]

1.2.1 煤气化废水

煤气化废水主要是煤炭与氧气、水蒸气等反应制水煤气的过程。其中污染物主要有氨氮、硫化物、氰化物等。该类废水成分复杂、污染物浓度高、不易生物降解。

1.2.2 煤液化废水

煤液化废水主要是煤炭转化为油品过程中产生的废水。该类废水含硫、酚,COD值较高,含盐少,难降解。排放量大,很难进行处理。

1.2.3 煤焦化废水

煤焦化废水是煤炭隔绝空气受热分解为煤气、焦油等产品的过程中产生的废水。该类废水COD、氨氮含量高,有机污染物种类多,成分极其复杂,废水达标处理难度大。

锡石:微量,粒径一般在0.04~0.19mm,但其集合体的粒度较前者粗,个别粒径达0.48mm。颜色为褐黄色、棕黄色,形态为锥柱状、粒状和柱状,多以集合体的形态呈现。其集合体的形态为宝塔状、放射状,多沿赤铁矿、磷灰石等矿物的边缘呈一侧排列,部分则分布不规则(图2)。

2 煤化工废水主要特点[2]

煤化工过程用水量很大,废水成分复杂,是一种典型的难净化工业废水。一旦不经处理进行排放,对周边环境的人、畜等造成严重危害。主要特点如下∶(1)难降解∶联苯、喹啉等有机污染物的存在使得废水很难进行生物降解。(2)色度和浊度高∶生产过程中各个步骤所产生的污染物混合,发生化学反应,产生含生色基团和助色基团物质。(3)含污染物种类多∶由于煤化工工艺复杂,环节较多,产生污染物种类繁杂,传统物理和化学方法很难对其进行处理。

3 煤化工废水处理技术[3]

3.1 一级处理(预处理)技术方法

3.1.1 除油处理

煤化工废水的含油量是影响生化处理效果的重要因素之一。常采用气浮法和隔油法进行除油处理。

3.1.2 脱酚处理

目前最常用溶剂萃取法对废水进行脱酚处理。该方法利用酚在溶剂中与水的分配系数不同而进行回收处理,操作简单、经济效益较好。

3.1.3 脱氨处理

氨氮的存在能够影响微生物的生长,阻碍了生化处理的进行。目前常采用汽提-蒸氨法进行处理。大量蒸汽接触碱性废水,将其中游离氨吹脱分离,进行回收,效果良好。

3.2.1 A/O工艺法

即厌氧/好氧技术。常用活性污泥对废水进行处理。厌氧阶段提高废水可生化性,好氧阶段进行硝化反应,将氨氮转化为硝酸盐。该法操作简单,成本低,但是脱除率不高。

3.2.2 PACT法

PACT法是通过活性炭吸附溶解废水中的氧和有机物,除去废水中大量污染物、有毒物质,促进生化反应,大大提高有机物氧化分解能力。该法除氮率高,处理难降解有机物效果好。

3.2.3 MBBR法

MBBR法是结合了流化床和生物接触氧化法的一种方法,该方法是利用悬浮填料作为微生物活性载体,增大生物膜与废水接触面积,以此来提高废水处理效率,处理效果稳定,脱氮除磷效果好。

3.2.4 厌氧生物处理

该方法主要利用上流式厌氧污泥床技术对煤化工废水进行处理。其过程是一个还原过程,将大分子物质分解为小分子,提高废水的可生化性能。该方法对煤化工废水中的杂环化合物及酚类物质的去除效果良好。

3.3 深度处理技术方法

3.3.1 混凝沉淀法

混凝法是指通过加入沉淀剂使废水中的胶体或悬浮状污染物聚沉,以此达到降低废水浊度、色度、除去胶体或悬浮物的目的。该法应用广泛,但对废水pH要求较高。

3.3.2 高级氧化法

该法是利用强氧化性能的自由基,将大分子有机物分解为毒性较小的小分子的煤化工废水处理方法。可在废水处理后期使用,不但降解效果较好而且降低了使用成本。

3.3.3 吸附法

吸附法是指利用多孔性吸附剂进行物理或化学吸附以对煤化工废水进行处理的方法。该法适合处理固体颗粒污染物多的废水。但吸附剂价格昂贵,限制了该法的应用。

4 展望

随着社会的不断发展,人们的环保意识不断增强,煤化工废水的处理也得到了广泛的关注,其处理技术也在不断革新,就目前来讲,没有一种技术能够很好地进行废水处理,研究表明,深度处理技术可以作为未来发展的主要方向,同时,加大对煤液化废水处理研究也是必不可少的。相信,多种废水处理技术的综合应用会使煤化工废水更加经济、高效、适应实际的应用。

[1] 李扬,李荣峰,杜娟娟,等.煤化工废水处理技术研究进展[J].山西水利科技,2015,(2)∶55-58.

[2] 张冬,陈晓峰.煤化工废水的处理技术及应用[J].当代化工,2016,45(1)∶70-72.

[3] 陆小泉.煤化工废水处理技术进展及发展方向[J].洁净煤技术,2016,22(4)∶126-131.

Summarization of Coal Chemical Wastewater Treatment Technology

Xue Hai-tao

In order to realize the sustainable development strategy,promote the coal chemical industry production innovation,reduce the coal chemical industry wastewater pollution.This paper discusses the sources,characteristics and classification of coal chemical wastewater,and finds out the shortcomings in the treatment of coal chemical wastewater,and makes a brief discussion on coal chemical wastewater treatment technology.

coal chemical industry;wastewater source;characteristics;treatment technology

X784

B

1003-6490(2017)02-0012-02

2017-02-06

薛海涛(1994—),男,山西运城人,本科在读,主要研究方向为应用化学专业。

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