煤化工生产废水处理新技术研究

于晓霞

(大同煤炭职业技术学院，山西大同037003)

煤化工生产废水处理新技术研究

于晓霞

(大同煤炭职业技术学院，山西大同037003)

随着经济发展速度的不断加快，关经济发展速度对于能源的消耗和环境的污染程度的影响成为各界人士关注的焦点。能源消耗量巨大、污染严重的煤化工企业，成为环境保护工作的重点整改重点对象。环境是我们赖以生产生活的主要载体，如果经济的发展影响到环境的可持续发展，必将对人类生存造成极大的威胁。为此，笔者分析讨论了当代煤化工废水处理中企业使用的多种工艺技术，对新型废水处理工艺进行了深入研究。

可储蓄发展;煤化工;生化处理

煤化工废水是煤化工过程中产生的，其具有构成成分十分复杂、处理难度大等特点。若将这些废水进行直接排放，将对人类和动植物的生产、生活构成极大困扰。现如今，煤化工废水已成为严重污染水源生态环境的代表。生化法是目前我国处理煤化工生产的废水的主要手段，多年来，由于其能够在一定程度上分解废水中的苯和苯酚类物质，该种废水处理方式受到了排污届的广泛好评。但是由于煤化工污水中的吡啶和咔唑等成分在生化法下很难被降解，对污水处理造成了极大困扰。通过调查发现，当前许多煤化工企业的污水处理水平都很难达到国家规定标准，尽快解决污水浓度和色度的处理缺陷等问题成为煤化工生产废水处理工作的重中之重。这不仅是污水处理中的一个影响环境的突出问题，也是环保界人士亟待解决的一个重要课题。只有尽量降低煤化工废水中CODr的浓度，对氨气、氮气等排放指标进行严格控制，才能使煤化工废水的可生化性大大提高。

1 化工废水的来源

煤在转化成气体、液体、固体燃料的过程中会产生各种各样的化学物质，基于生产工艺和产出产品的差异，煤化工过程主要分为煤焦化、煤电石、煤液化和煤气化等内容。而煤化工废水就主要来源于这四项生产过程。通常情况下，我们习惯将废水来源归为以下几类:(1)炼焦用煤水分和煤料受热条件下析出的水蒸气，然后通过冷凝过程形成冷凝水。(2)煤净化过程中产生的洗涤废水。(3)焦油、苯酚等副产品回收过程产生的废水。(4)煤汽化条件下由于饱和水的冷却产生的多余废水。这些不同来源的生产废水，最后整体构成了煤化工废水。

2 煤化工废水处理现状

2.1 处理技术分析

目前，我国处理煤化工废水主要分为三个阶段，分别为一级处理(预处理)、二级处理(生化处理)以及深度处理。预处理中通常所用的是物理化学类方法，这种方法往往先完成不同种类废水的分类，然后再对部分废水进行回收处理。但是，由于煤化工废水成分复杂、种类繁多，上述的传统物理和化学处理方法很难达到良好的处理和排放效果。

2.2 水质分析

煤化工废水中的废水成分种类繁多，洗涤废水因其较高的剧毒含量成为急需处理的主要废水。据调查，煤化工企业所产生的废水，其氮和氨的含量基本达到200㎎/L—500㎎/L，而CODcr的含量达到了50000㎎/L之高。类似于芬和苯酚类等很难被分解的有机化合物都在煤化工废水中都占有很大比重，这无疑都增加了废水处理的难度。

3 生化处理法

生物化预处理是进行煤化工生产废水处理之前的基础性工作，该过程主要包括隔油、气浮等。对于废水中所含的油类物质进行回收处理主要采用的气浮方法，这样既有防爆效果又能避免油类物质对于之后废水处理过程产生阻碍，在预处理过程中使用十分普遍。从目前我国废水处理发展状况看来，AO法(即区别好氧生物和缺养生物进行分别处理)的处理工艺使用最为普遍。但由于废水中杂环类物质和多环类物质的存在，在这种方法下依旧不能解决CODcr含量超标的问题。近些年来，相关领域对于上述难题进行了全方位的研究，研究发现，厌氧生物法、载体流动床生物膜法、PACT法以及好氧厌氧综合生物法的出现，对于有效处理煤化工废水都十分有效。

4 对生化处理方法的改进

4.1 好氧生物法对于煤化工废书处理方法的完善

好氧生物主要通过PACT和载体流动性生物膜法对于煤化工废水的深层次处理进行了完善。PACT方法中，活性炭的使用对于废水中的有害物质起到了高效的吸附作用。煤炭因其超强的吸附性，成为给好氧生物提供充足食物的主要工具，这样就在很大程度上促进了好氧生物的分解能力。PACT法的主要优点体现在对于活性炭的重复利用性以及在湿空气下的可再生性。

CBR又称载体流动床生物膜法，这种方法对于物质的结构形态有着严格的要求，将废水以生物单元为单位进行过滤，让生物单元中的生物膜和活性泥成分能够充分结合，然后把活性生物载体膜内的填料再次投入活性泥的泥池中，这样就会有悬浮状态的微生物产生，能覆盖污水表面的所有生物膜。这种方法对于提高污水的讲解效果有个很好的作用，然而该种方法的实现，需要将污泥池中的活性生物成分控制在较高水平，基本将浓度保持在标准值的2倍到4倍之间。

4.2 好氧厌氧综合生物法

多年来，通过对煤化工废水的不断研究，相关人员发现如果将与好氧和厌氧有关的有机物进行结合对于废水处理将会达到更好的效果，因此就出现了好氧厌氧综合生物法。据相关经验了解，单纯的好氧生物和厌氧生物技术很难达到高效全面的处理效果。好氧厌氧综合处理法的工作原理是，先对厌氧废水进行处理，将废水中的有机物得到充分降解，这就对之后好氧有机物的处理进行了铺垫，这样的处理技术能让废水中的CODcr物质的剔除率达到百分之九十以上。经反复实验发现，厌氧好氧综合处理方法对于废水中难以降解的物质的去除率能够达到百分之七十，这是其他任何方法都难以实现的高度。

4.3 SBR工艺

序批式活性污泥(简称SBR)是以进水、反应、沉淀、排水、闲置五个阶段为运行流程的煤化工污水处理的新技术，该方法使用的是间歇操作方式，自20世纪70年代以来成为降解微生物和高效脱氮除磷的主要技术。SBR池可以同时实现均化、沉淀、生物降解、沉淀等功能，通过对缺氧—厌氧—好痒进行循环运作，节约了污泥回流系统的铸造成本，同时因其反应灵敏，处理效果明显等特点，受到了污水处理界的亲睐。

4.4 低氧—好氧方法

低氧—好氧方法是为数不多的能够实现煤化工废水中氨氮和其他有机物极大程度降解的污水处理工艺之一。它是在AO工艺的基础上演变而来的，其主要差别是在缺氧池之前安装了一个厌氧池。由前面的描述可知，煤化工企业污水处理过程中的主要障碍就是废水中的杂环类和多环类有机物，在好养条件下，这些有机物很难被降解，为使其被转化成小的分子和容易被降解的有机物，就需要厌氧环境的支持，从而提升工业废水的可生化水平。

5 煤化工废水的深度处理技术

以上生化处理方法是对于煤化工废水的初步处理过滤，在以上技术的配合下，废水中的CODcr浓度能够得到很大程度上的控制，但是废水中的难以降解的物质仍然不能得到清除，使污水处理很难达到国家标准。为此，为了实现工业废水的深度净化，还要将煤化工企业的废水进行二次降解处理。这种处理方法主要包括:固定化生物技术、反渗透等膜处理技术以及吸附法催化氧化技术等。

5.1 固定化生物技术

固定化生物技术也是高效改进生物化污水处理方法的一项新技术。近年来，因其对于固定优势菌种的高效选择性和针对性，对于煤化工污水处理过程能够产生良好的效果。该项技术的使用，不仅能够提供高效菌种，减少污泥量，同时还因其能够很好地控制生物反应器内原微生物细胞浓度和纯度，对于反应器的固液分离都十分方便。同时对于人们普遍关注的氨处理问题也在这种方法下得到很好地解决。

5.2 臭氧氧化法

臭氧氧化法是优化废水处理物化方法优化的另一项重要技术。该项技术的工艺流程为:将废水经过隔油池去除其成分中的油和酚;在调节池对废水PH值进行调节;将其与臭氧同时与氧化器接触，之后让污水以一定的压力和速度通过喷嘴，以此形成负压将臭氧吸入。该项技术具有反应时间短，无残留等优点，但由于臭氧不能储存，使废水量和水质在发生变质的情况下很难实现臭氧的及时投放，加之耗电量较大，基础工艺的投资太高以及臭氧本身的危害性，该种方法并没有得到大范围的使用。

5.3 较为高级的氧化技术

众所周知，多样性和复杂性是化合物的共同特点，这就对废水处理造成了重大困扰。而煤化工废水中还含有大量的芬类和氮元素及其它有机物，这些降解难度巨大的化合物的出现不但使污水处理成为一项艰巨的任务，也对废水的后期处理过程造成影响。高级氧化技术的出现，对于该问题的解决做出了突出贡献。高级氧化技术主要包括:催化氧化法、多相湿式催化氧化法、其他类型的催化氧化方法。该技术的原理是，使水中产生一大部分自由基HO，工业废水中的有机化合物能够很容易被这些自由基进行无差别降解，最终让产物以二氧化碳和水的形式出现。催化氧化方法的使用通常应该在废水处理的前期，这样就能无形中提高水质本身的生化性，而对于COD的去除也将产生良好效果。但是，前期处理中如果使用这种方法将会大大提高资源消耗，且其产生的效果也不会特别明显，考虑到实际问题，这种办法一般被放到深度处理阶段使用。

6 小结

在物质生活不断丰富充足的今天，人们对于生存环境的要求越来越高，环保意识不断提升的基础下，各界人士必将对污水处理事业进行广泛的关注。社会科技发展在不断进步，关于煤化工污水处理的科学方法也在日益革新，随着污水处理界和环保界的不断努力，将会出现越来越多的煤化工污水处理技术。但是我们应该认识到一点，任何一项技术都会有它的优势和不足，就目前看来，没有一项污水处理技术能达到十全十美。对于煤化工污水而言，它所包含的难以降解的有机物以及COD含量偏高等问题是现有技术整体效果不够乐观的主要原因。就像文章中所指出的，吸附法虽然对有机物的降解效果明显，但是该技术的使用成本太高，而厌氧好氧综合方法虽然在使用成本上能被企业所接受却难以完成降解有机物的任务。为此，综合考虑到自身发展与社会环境保护等多方面的因素，企业需要拿出更多的资金投入到污水处理系统的建设中。

综上所述，对于多种污水处理技术的综合使用将会是解决现有问题的一项重要方法，研究不同方法处理煤化工废水的工艺流程，通过详细比对于分析，找出能够实现废水最优化处理的工艺组合，只有这样才能实现污水处理的高质高效，使其能够更经济更有效的适应实际需求。相信未来煤化工企业污水处理也必将向着多种技术综合使用的方向前进。

［1］王维贺.煤化工废水处理技术优化［J］.中国化工贸易，2014(30):78-79.

［2］韩忠明.现代煤化工企业的废水处理技术及应用分析［J］.化学工业与工程技术，2013，34(6):89-90.

［3］何晓云.煤化工企业废水处理网络监控系统的开发实现［J］.煤炭技术，2013(10):67-68.

(责任编辑 侯中岩)

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1673-5382(2014)04-0090-03

2014-10-24

于晓霞(1984-)，女，山西晋中人，大同煤炭职业学院助教，硕士.