煤气化废水的处理技术及研究现状

李挺　栗铭

摘 要：随着我国工业化水平和城市化进程的加快，对于能源使用的需求也越来越高，我国目前主要还是以煤为主要能源的国家，除了传统的煤发电等，新型的煤化工已成为我国能源发展的重要战略。煤气化是新型煤化工的一种，是一种对煤炭的综合利用技术，具有很高应用价值，但是其在生产过程中对水资源的需求较大，也会产生大量的工业废水，会给周围环境带来严重的污染。为了减少污染保护环境及实现更大的效益，需要我们对煤气化废水的处理技术进行更为深入的研究。本文主要就煤气化废水本身的特点、现有的废水处理技术及最新研究进展进行简要概述，以期为新型煤化工产业的发展及环境保护提供一些参考。

关键词：煤气化；废水；处理；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.029

0 引言

煤炭是我国的主要能源来源，在我国的整体能源结构中占据很大的一部分，随着我国经济水平的提高、工业化的发展、家用汽车的普及，我们对于石油的依赖也不断扩大，我国本身就是一个石油资源匮乏的国家，加上近年来世界范围的石油能源紧缺等因素，都使得我们需要重视对于煤炭的进一步开发和深度利用。新型煤化工产业的兴起使得我们对于煤炭的进一步利用取得了很大的发展，我国对于煤化工产业也十分重视，对于减少我国对于石油资源的依赖，促进国家工业经济发展具有十分重要的意义。煤气化技术是新型煤化工产业的重要技术，利用煤气化技术不仅可以生产天然气这种清洁能源，还可以进一步加工生产得到甲醇、烯烃、化肥等工业产品。然而煤气化技术对于水资源的利用较大，我国的煤气化项目大多分布于水资源匮乏地区，除此之外，煤气化产生的废水也给环境污染带来及极大挑战。为实现环境友好型社会及实现煤气化工业的进一步发展，我们需要加大对于煤气化废水处理的研究，提高废水排放标准，这样不仅能够实现环境保护，也能够促进企业创新及提升核心竞争力。

1 煤气化废水的成分特点

煤气化废水是在工业生产加工过程中对于煤气的生产和洗涤过程中产生的，煤气化过程中产生的废弃物多溶解于洗涤水、蒸汽分流等分离水中，这些都是煤气化废水的形成来源。煤气化废水是一种很难在自然界中通过生物降解的废水，其中含有较多的固体颗粒物和有毒有害物质，其成分一般较为复杂，不仅含有稠环芳烃、萘、呋喃等酚类有机化合物，还含有硫化物、各种无机盐等无机化合物。成分的复杂性也给废水的加工处理带来了很大的难度，且不同煤气化工艺产生的废水都具有较大的差异性，因此对于煤气化废水的处理和利用情况较为复杂。

2 煤气化废水的处理技术

国内外现阶段主要的煤气化废水处理技术是生物化学法，这种方法具有废水的处理量大、去除的污染成分范围较广等优点，处理后的废水符合一般的废水排放要求。但是随着人们对于环境保护意识的加强，对于废水的排放标准也不断提高。现阶段对于煤气化废水的研究主要集中在三个阶段，预处理、生化处理、深度处理。

2.1 预处理技术

由于煤气化废水成分的复杂性，含有酚类、氨类等物质，所以需要经过预处理和生化处理来消除高污染物质，减轻深度处理的难度，提高废水排放的质量。

预处理主要针对废水中的酚类、氨、油类等污染物，预处理过程中对于废水中不同成分会采用不同的方法。对于酚类污染物的处理常采用水蒸汽脱酚法、溶剂萃取脱酚法这两种。水蒸汽脱酚法较为简单，将废水中挥发性酚类经过蒸汽直接分离成含酚蒸汽再利用钠碱溶液吸收形成酚钠盐溶液后，通过酸中和进行提纯回收。而溶剂萃取法则是利用萃取剂的高分配系数使酚转移到萃取剂中，实现酚的分离。由于废水中氨浓度一般较高，目前常用的技术是水蒸汽提纯对废水中的氨进行分离，可溶性的含氨蒸汽通过含有磷酸铵溶液的吸收器与其他气体进行分离回收。对于废水中的油类物质常采用隔油池分离法和气浮法进行分离。

2.2 生化处理技术

现阶段对于煤气化废水的生化处理常用的工艺有厌氧-缺氧-好氧组合工艺（A-A/O）和序批式活性污泥法（SBR）。A-A/O这一工艺脱氮效率较高，既能起到生物选择器的作用，改善污泥的沉降性能，也能通过产生的碱度对硝化过程中的碱消耗进行一定的补偿。但是A-A/O工艺也具有一定的局限性，如需要分别设置混合液回流系统和污泥回流系统，对于动力的消耗较大。SBR是一种通过间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，主要是利用时间分割的操作方式来替代空间分割的操作方式，实现稳态生化反应。主要的特点是运行的有序性和间歇性。这一工艺通过净化池内厌氧好氧的交替式变换来达到较好的净化效果；且净化池内的处理水还能够对煤气化废水有一定的缓冲稀释作用，有较好的耐冲击负荷；整个工艺操作简单成本较低。

2.3 深度处理技术

深度处理是煤气化废水的最后处理阶段，主要针对废水中难降解的有机物及悬浮物以达到排放标准。常用的方法有吸附法和臭氧氧化深度处理法。吸附法主要是利用多孔性固态相的物质对废水中污染物进行吸附分离。常用的吸附剂有活性炭、焦炭等，经过催化氧化后可以实现对废水中重金属离子等处理。臭氧氧化法可以对煤气化废水中的有机胺、杂环化合物、烷基苯磺酸钠等化合物进行分解。这一工艺的优点是操作简单，反应过程较快，但是处理需要消耗较多的电能。

3 总结

随着新型煤化工产业的发展，煤气化技术的推广使用，我们对于煤气化废水的处理方式也会不断的进步和深入。当前的处理技术大多存在一定的限制性，我们仍需要进行研究来提高废水的处理技术，以实现保护环境、促进经济及工业发展、减少进口能源依赖的目的。

参考文献：

[1]张军.煤气化废水深度处理技术的试验研究[J].华北电力大学，2012.

[2]蒋芹.煤气化废水处理技术现状及发展趋势[J].能源环境保护，2014.

[3]赵嫱.煤气化废水处理工艺的现状及发展方向[J].工业用水与废水，2012.

作者简介：李挺（1986-），男，山东滕州人，本科，助理工程师，研究方向：化工工艺。