煤化工污水特性和处理技术研究

朱正纯

摘 要：煤化工污水本身具有处理困难、水质复杂的特点，需要采用针对性的处理技术。本文首先对煤化工污水特性作出简要概述，然后对煤化工污水处理技术当前使用情况予以介绍，最后针对煤化工污水类型，对各类煤化工污水的处理技术进行分析，希望可以对业内起到一定参考作用。

關键词：煤化工；污水特性；处理技术

前言：随着社会经济水平的不断提升，我国煤化工产业也得到迅猛发展。但是，在煤化工产业发展过程中，也产生了一系列环保问题，此类环保问题已经对其未来发展产生了制约。煤化工污水是环保问题中的重要内容，其具有耗水量大、污染物浓度高等特点，在对其进行处理时需要采用多种处理技术。

一、煤化工污水特性

煤化工产业具有耗水量大、污染物浓度高、水质水量变化大的特性。在煤化工生产中，产生污水要远远多于天然气与石油，该产业属于高耗能、高污染、高排放行业。煤气洗涤污水排放量相对较多，且浓度相对较高。在煤化工污水中，据统计，其含有成分超过300种，其中包含了氨氮化合物、硫化物等较难分解的物质。

一般情况下，煤化工污水COD在2000mg/L到5000mg/L之间，氨氮在200mg/L到600mg/L之间，pH在7.0到10.0之间，氰化物在10mg/L到30mg/L之间，挥发酚在200mg/L到500mg/L之间。在煤化工污水中，其C、N比具有不平衡的特点，对于微生物的生长会起到不利影响。所以，在对煤化工污水进行处理时，其处理难度相对较大。

二、煤化工污水处理技术应用现状

（一）混凝沉淀

混凝沉淀法主要指的是在煤化工污水处理中使用预处理与后处理工艺，需要生化处理煤化工污水，在反应条件为最佳背景下，CODCr去除效率可以达到36.8%，挥发酚去除效率可以达到49.5%。

（二）吸附和离子交换

利用吸附剂，可以对煤化工污水中有机物进行有效吸收，现阶段，吸附剂主要包含了硅藻土、粉煤灰、活性炭，可以让出水水质得到有效提升。其中活性炭吸附剂的应用最为广泛，吸附法的使用可以让可溶有机物与可溶无机离子得到高效去除，但值得注意的是，采用吸附方法的去除主要指的是对污染物进行转移，而不是彻底消除。

（三）气浮

气浮法是预处理技术，在应用过程中，气浮法可以让药剂投入量得到降低，同时可以取得较好的煤化工污水处理效果，在对悬浮物及石油类进行去除时，气浮法的使用十分广泛。如利用旋流气浮一体化，就可以组合应用气浮与旋流分离技术，高效去除悬浮物与石油类物质[1]。

（四）膜分离

膜分离主要为纳滤、反渗透与超滤，在煤化工污水处理中，双膜法的使用较为广泛。通常情况下，双模法在应用过程中可以取得较为良好的效果，同时，可以对其出水予以再利用，让循环利用率得到提升，让排放限度得到降低。如在我国某公司煤制油工程中，就利用了超滤与反渗透结合的技术对生物滤池出水进行处理，经过检测，发现其出水水质可以满足循环冷却水相关规定，水回用率约为63%，效果相对较好。但是，在使用膜处理技术时，其投入成本相对较高，同时，可能会在处理过程中有膜污染产生。

三、各类煤化工污水的处理技术

（一）煤制油污水的处理技术

煤制油主要指的是利用反应原料煤炭，采用化学加工方式来让其成为化工产品与油品的技术[2]。在煤制油生产过程中，需要使用大量的水，据统计，每吨油产品的生产大约需要使用超过10吨的水，可谓耗水量巨大，同时，煤制油产生的污水具有色度大、乳化度高的特性，同时，其可生化性相对较差，有机物浓度相对较高，且具有相对复杂的成分，采用普通方法很难对其进行处理。在煤制油过程中，会有大量高浓度污水排放，在对其进行处理时，通常采用两种方法：（1）生化法。生化法所需投入成本相对较低，因此得到广泛使用。（2）物化法。通常利用吸附、混凝沉淀以及活性炭吸附对其进行处理。煤制油污水有机物浓度与毒性相对较高，生物降解难度相对较大，对此，可以选择二者结合的方法对其进行处理。如利用物化法，在预处理阶段进行使用，就可以有效降低煤制油污水的毒性，让其可生化性得到提高，然后利用生化法对煤制油污水进行深度处理。现阶段，生化法处理污水的流程相对较长，在对其预期处理效果予以保证的前提下，如何让其生产流程得到缩短是研究重点内容。

（二）煤焦污水的处理技术

煤制焦主要指的是在空气隔绝、1000℃的条件下，利用化学及物理方法将煤炭制作为焦炭。在煤焦化后，其焦油包含苯、萘等。现阶段，煤焦污水的氨氮质量浓度约为0.2g/L到0.5g/L之间，其重铬酸盐质量浓度通常在3g/L到5g/l之间，其生化需氧量范围在0.3到0.4之间，此种污水具有难处理、可生化特性。煤气初冷、生产用水以及气体冷凝是煤焦污水的主要来源，其中包含酚类、苯并芘以及氰化物等。当前，在对煤焦污水进行处理时，会采用物化法、化学法以及生化法。

在使用物化法时，通常会利用吸附法、离子交换法、烟道气法和蒸氨法，在氨氮浓度相对较高的情况下，会有氯化副产物生成，让二次污染出现，利用蒸氨法可以让氨氮含量相对较高的污水得到处理，对氨氮进行去除的效率约在95%以上，但是蒸氨法所需投入成本相对较高；在应用化学法时，通常会利用折点加氯与催化氧化，利用折点加氯法，可以的对其进行脱氮处理，氨氮浓度通常在0.04g/L到0.05g/L的范围之内，所以，折点加氯法一般只在对煤焦污水进行深度处理时应用；在使用生化法时，可以彻底让污水中的氨氮物得到脱氧处理，且不会有二次污染出现，具有较低的能耗。以生物除磷脱氧法为例，在应用此种方法时，可以有效去除煤焦污水中的氨氮，可以让污水中有机物与氨氮得到降解，利用固定生化膜，可以让其去除率达到99%以上[3]。

（三）煤制气污水

在煤气洗涤与净化过程中，可能会产生煤制气污水，在煤制气污水中，通常包含较多的氢、酚等具有毒性的物质，具有较高浓度的污染物，对其进行降解较为困难。在对煤制气污水进行处理时，可以将其分为三个环节：（1）在预处理阶段，需要利用物化法进行处理，具体包含了除油处理、脱酚处理、脱酸处理以及蒸氨处理等；（2）对煤制气污水进行生化法处理，可以对其采取多级好氧处理，同时可以对生物处理进行强化，如利用活性炭厌菌技术、工程菌技术等；（3）在生化法处理完成之后，在煤制气污水中，依然包含很多有机物质很难被降解，化学需氧量相对较高，因此，需要对其进行深度处理，如利用吸附法、混凝沉淀法、高级氧化法与膜处理法就可以对其进行深度处理。如在我国某煤气化系统中，就针对其污水中BOD5、CODcr相对较高的特点采用了A/O两级工艺，让总氨与氨氮得到有效去除，在经过A/O之后，会进入采曝气生物滤池，以完成二次处理。

结论：综上所述，煤化工产业具有耗水量大、污染物浓度高、水质水量变化大的特性，就当前来看，针对煤制油污水、煤焦污水和煤制气污水的不同特性，可以采用混凝沉淀、吸附和离子交换、气浮以及膜分离的不同方法或组合方法对其进行处理，以让煤化工产业排放污水满足相关要求，让其更具环保意义。

参考文献：

[1]杨丽丽.煤化工污水特性和处理技术分析[J].山西化工，2016，36（04）：111-112+115.

[2]冯学超.煤化工污水特性分析与处理关键技术研究[J].科技创新与应用，2016（04）：94.

[3]吴莉娜，史枭，彭永臻.煤化工污水特性和处理技术研究[J].科学技术与工程，2015，15（09）：136-141+147.