浅谈煤化工生产废水处理技术与工艺

余远航 杨娜娜

摘 要：随着市场经济的快速发展，煤化工企业的发展规模也在不断扩大，以满足我国工业生产的实际需求。但是煤化工企业在生产过程中会有大量的废水产生，不仅对生态环境造成严重污染，而且对人们的身体健康造成一定威胁，影响煤化工生产行业的可持续发展。这就要求煤化工企业采取先进的技术与合理的手段加强对生产废水的集中处理，进一步提高煤化工生产废水处理水平，从而避免废水会对大气、土壤、河流等造成的污染和破坏，促进现代化煤化工企业的健康绿色发展。本文简要介绍了煤化工废水的主要来源，重点分析了煤化工生产废水处理现状以及技术工艺，以期能为有关方面需要提供借鉴和参考。

关键词：煤化工;生产废水;处理技术

1 煤化工废水的主要来源

煤化工包括煤焦化、煤液化和煤气化等内容，经过化学加工的煤炭能够转化成液体、固体、气体燃料和化学品，由于生产工艺的差异，最后制作出的化工产品有着不一样的价值。由于煤化工企业需要以煤炭作为主要原料，以大量的水作为辅料开展化工生产，因此会有大量的废水产生。煤液化会在氢裂化、加氢精制、液化等过程中所产生含有酚类和硫类的废水;煤气化会在特定的压力与温度下原煤与煤焦发生反应而产生的水煤气，其中要包括氰化物、硫化物、氨氮物等化学物质;煤焦化会在真空与高温状态下分解原煤，同时产生氨氮、COD与有机污染物。煤化工生产所产生的废水内含有酚类、硫类、酮类、焦油、COD等有害物质，氨含量和氮含量在大于200mg/L且小于500mg/L的范围内，其成分比较复杂，而且传统的沉淀法、气浮法等处理方式无法对废水中的有害物质进行降解，这在一定程度上威胁到周边的生态环境和人们的身体健康。煤化工企业必须认真分析废水组成成分，全面掌握废水形成过程，筛选出过滤、吸附、生化等准确有效的废水处理技术，从而使废水处理效率与质量得到大幅提高，减少污染物对生态环境造成的污染。

2 煤化工生产废水处理现状

煤化工在生产过程中会使用到大量的水，这就极易造成大量废水的排放。煤化工生产废水中不仅含有酚类、硫类、酮类等大量的毒害类化学物质，而且还含有氮气、氨气以及咔唑类成分，如果在生产过程中将废水直接排放，将会严重损害周围的动植物和人体的健康。由于煤化工生产废水中含有较多的化学物质类型和数量，因此需要采取不同的方法实现降低和去除。目前，我国煤化工企业通常采取生化技术来处理生产废水，通过隔油处理和气浮处理的方式进行预处理，这些基础性的处理方式能够回收废水中的大量油类物质，从而减少废水处理中油类物质所产生的阻碍，达到良好的防爆效果。还有一些化工企业采用好氧生物法和缺氧生物法进行废水处理，能够有效去除氮气、氨气等物质，但对于多环类物质和杂环类物质的降解效果不明显，煤化工生产废水中大量苯酚类物质得不到完全解决。随着科学技术的不断进步，煤化工企業积极引进载体流动床生物膜法、好痒氧厌氧综合生物法、PACT法以及厌氧生物法等先进的技术对生产废水进行有效处理，不仅具有良好的效果，而且呈现出了较高的工作效率，废水中氨氮化物的浓度降低至98%，油类浓度降到20mg/L，COD的去除率达到92%，挥发酚浓度降低到96%，能够使废水达到环保排放标准，从而保障煤化工企业的健康可持续发展。

3 煤化工废水处理技术与工艺

3.1 预处理技术

3.1.1 脱酚处理

在煤气化废水中，会产生酚类物质，针对该物质化工企业通常采取的溶剂萃取脱酚技术进行降解。如果采取溶剂萃取脱酚技术仍无法满足降解要求，可以结合溶剂萃取脱酚技术进行综合处理。当前煤化工企业采用的溶剂萃取脱酚技术主要是以乙酸丁酯或二异丙基醚等物质作为原料，例如在生产煤制天然气时，如果采用鲁奇加压气化工艺就需要使用异丙基醚作为脱酚溶剂进行废水处理。通过长期实践可以看出，对于煤制天然气废水采用异丙基醚进行脱酚处理，能够使废水中酚的含量降低至0.6g/L，呈现出良好的处理效果。

3.1.2 脱酸处理

脱酸处理是废水预处理技术中的一道重要工艺，主要目的是分离煤气化废水中H2S、CO2等酸性物质。在实际的脱酸处理中，需要对遇水后的CO2、H2S等酸性分子所出现的弱电离现象进行综合考虑，弱电离会大幅降低废水的脱酸效率。所以在脱酸处理时要做到向上排放CO2、H2S等酸性气体，即便酸性气体从脱酸塔顶部排出，仍然需要合理控制脱酸塔顶部的温度，这样才能排出酸性气体，在酚水中存留部分游离的氨分子。

3.2 生化处理技术

所谓的生化法，主要分为好氧处理和厌氧处理，是利用微生物生化作用对污染物进行降解，处理形式包括活性污泥、生物膜以及氧化塘等，有效降低污水含油量以及各种有机、无机污染物。生化法具有净化效果好、处理效率高、无二次污染等优势，能够使污水达到回注或环保外排标准。但是生化法也存在一些缺点，有着较低的冲击负荷和较快的水质变化，而且容易产生污泥膨胀，同时水中含油物质的种类和含量变化会直接影响到生化处理的效果。煤化工企业在对生产废水进行生化处理时，可以采用A/A/O技术，通过需氧生物处理法或厌氧生物处理法来降解联苯、喹啉等有机物质，使其成为链状化学物，随后再通过物理沉降的方法分离去除废水中有害物质。该技术能够有效处理水相，使COD值大幅降低。SBR技术作为生化处理的重要工艺，能够使废水中活性污泥产生的微生物发生好氧与厌氧的反应，从而使氨氮化物与有机污染物通过物理沉降的方式实现全面去除。化处理技术主要是在废水预处理的基础上进行更加深层次的处理，进一步分解废水中的有害物质，使其成为能够被处理掉的分子，最终转化为水资源进行循环利用。

3.3 深度处理技术

3.3.1 改进型好氧生物法

在处理废水的过程中，将适量的活性炭投入到污泥瀑气池中，充分发挥活性炭的吸附作用，有效吸附废水中含有的有机化合物，这种处理方式还能够将食物提供给水体中的微生物，从而使有机化合物的氧化能力得到大幅提升。在改进型好氧生物法中，通过湿空气法还能够促进已使用活性炭的再生。在煤化工生产废水处理中应用CBR方法，即载体流动床生物膜法，属于一种化床技术，这种技术方法的应用是建立在一些特殊性质的填料基础上的。在污泥池中投放填料，微生物会依附在填料表面，微生物膜会逐渐在填料表面形成，并且使池中生物浓度提高3-6倍左右，浓度保持在大于7g/L且小于11g/L的范围内，从而使化合物的降解速率得到全面有效的提升。

3.3.2 臭氧氧化法

在优化废水处理物化方法过程中，臭氧氧化法作为一项重要技术得到煤化工企业的广泛应用。臭氧氧化法主要是经过隔油池将废水中的油和酚等成分去除，然后在调节池合理调节废水pH值，废水同时接触臭氧和氧化器，随后通过输送一些压力使污水以相应的速度通过喷嘴，以此形成负压吸入臭氧。臭氧氧化法具有较少的物质残留、较短的反应时间以及较高的处理效率等优点，但是由于无法储存臭氧，导致臭氧在废水量和水质在发生变质的情况下难以及时投放，而且具有较大的耗电量和较高的投入成本，因此应用范围有限。

3.3.3 固定化生物技术

作为一种新型的处理技术，固定化生物技术主要是对生物化污水处理进行高效改进，有针对性的选择固定优势菌种，使生物菌种能够在煤化工污水处理过程产生良好的效果。固定化生物技术不仅能够提供高效菌种，减少污泥量，而且能够对生物反应器内原微生物细胞浓度和纯度进行很好地控制，便于反应器的固液分离。

4 结束语

综上所述，在工业领域中，煤化工生产是极具代表性的行业，高水耗的产业模式决定了生产废水的高排放量，很多污染物难以分解彻底，对生态环境造成污染，对企业发展造成制约。这就要求煤化工企业认真落实污水处理制度，不断提高废水处理技术的水平，实现废水无害化处理及重复利用，提高资源利用率，促进煤化工生产及生态环境的和谐发展。

参考文献：

[1]于晓霞.煤化工生产废水处理新技術研究[J].烟台职业学院学报，2014，20（04）：90-92.