煤化工废水处理存在的问题及对策

李子靖

摘 要：随着煤化工产业的迅速发展，煤化工企业也正面临着日益严峻的废水处理问题。文章对煤化工废水污染物的特征进行了介绍，另外对存在于目前处理煤化工废水中的问题进行了论述，并对处理当下煤化工废水的相应对策进行了探讨，旨在为当今煤化工企业的发展提供一些参考。

关键词：煤化工；废水处理；对策

中图分类号： X78 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）13-162-2

0 引言

当下我国最重要的化石能源就是煤炭，大规模的煤气化占据了目前新型煤化工业的主导地位，其主要是对可取代石油化工的产品以及清洁的能源等进行生产。许多企业对成品油、二甲醚、天然气甲醇及乙烯等化工产品的生产，通常是借助生物化工与催化分离、合成等最先进的技术来完成的。然而，我国煤炭资源与水资源的分布是成反比的，我国已探知的煤炭总资源的67%左右主要分布在宁夏自治区、山西省、内蒙古自治区与陕西省等地，但这些地方却只有不到4%的全国总水资源占有量。当下许多地方正如火如荼地开展着煤化工企业建设，但却由于缺乏足够的水资源，导致发展我国煤化工企业受到严重的制约。因此，对处理煤化工废水的对策进行探究具有重要的现实意义。

1 煤化工废水的特征

煤化工企业在进行生产过程中会有许多的芳香烃、氨氮、氰、酚类及类烷烃类等有毒物质产生。煤化工废水的处理问题不仅极大地制约着我国发展煤化工企业，其也严重地影响着国内外煤化工企业的发展。按照含盐量的多少，可将通常典型的煤化工产业产生的废水分为如下两类：第一种是含盐废水，其大部分来自于煤化工的生产过程，譬如，循环水系统的废水、洗涤煤气的废水、除盐水系统的废水以及生产回用系统的排水等，含有较高的盐量是其最大的特征；第二种就是有机废水，其大部分来自于生活排放的污水与煤气化的工艺中，其含有较多的COD，而含盐量却不多。煤化工的有机废水中的有害成分会因煤气化工艺的不同而各不相同。根据相关研究表明，产自高温气化工艺的废水，其有害成分相对比较简单，COD的含量也不多，通常大概只有0.5g/L。而产自中温气化工艺的废水，其有害成分相对就没那么简单了，其含有较多难降解的焦油与酚等有害物质，而采用一般的生化工艺对其进行处理达不到很好的效果，即使经过预处理，其废水中COD的含量仍大于1g/L。

2 存在于处理煤化工废水中的问题

2.1 对煤化工废水进行处理方面的工艺问题

由于过多的油类物质会使后期的生化处理效果受到严重的影响，而隔油法可以使这一难题得以较好地解决，因此，经常需要采用隔油法来预处理煤化工企业的废水，然而隔油法的处理效果却十分有限，而且在对其进行回收利用中存在很大的难度。在对预处理完成后的废水进行后期处理过程中，通常是采用缺氧-好氧的方式来进行，因为通常会有许多杂环类与环类等物质存在于煤化工企业的废水中，在采用好氧的生物法对其进行处理之后，虽然会在一定程度上降低煤化工企业废水中出水的COD与氨氮的浓度，然而由于难降解有机物对其的影响，致使只有出水的COD及色度等参数不能与化工废水的排放标准相符合，出水的水质波动很大。处理传统的深度废水的办法还不完善，对其的处理效果还不明显[1]。

2.2 经济方面的问题

一般来说，煤化工企业都需要投入大量的资金，在处理煤化工废水方面，不仅需要对技术方面的问题进行处理，而且还需要巨大的资金投入。据相关的估算，针对采用鲁奇工艺且投资资金大于100亿元的煤化工企业，其在处理废水方面的投入资金预计在8亿元左右，这大概是企业环保投入资金总额的2/3；而针对采用水煤浆工艺的煤化工企业，其在处理废水方面的投入资金大概是企业环保投资总额的50%。处理有机废水的投资成本通常远远低于处理含盐废水的投资成本。

3 处理当下煤化工废水的相应对策

3.1 处理含盐废水的对策

含盐废水包括循环排污水、经脱COD与氨氮的有机废水以及化学水站排放的污水等，其含有较多的溶解性盐类，而COD与氨氮的含量却很少，其TDS值通常在0.5～5g/L范围内，同时会有一定的固体杂质存在于其中。经过混凝沉降之后的含盐废水就可以正常排放，然而如果想将它用作化工生产的回用水，就必须去除其盐成分。

离子交换法、膜分离法及蒸馏法等工艺都是处理含盐废水的办法。反渗透与超滤是膜分离的主要工艺，我国大部分的煤化工企业都是对这两者结合的双膜工艺进行采用。废水在进入双膜前，不仅需要将悬浮固体过滤除去或沉淀絮凝，而且还要对废水中COD的含量进行严格把控，避免污染或破坏RO膜与超滤膜。膜分离技术其本质就是分子级过滤，其虽然能够对合格的回用水予以获取，但其也会产生更高浓度的盐水。在现实的应用过程中，经过双膜之后大概有65%的废水可被直接回用，而另外35%的盐水由于其TDS值是进水的多倍，因此，必须进行更深入的除盐处理。结合采用水软化技术与高效膜浓缩工艺，能够使浓盐水的回收率实现极大地提升，最多可回收95%的浓盐水[2]。

蒸馏法是目前对高浓盐水进行处理的主要方法，机械蒸发与自然蒸发都属于蒸馏法的范畴，此种传统的办法对于高浓度盐水的处理具有明显的效果。机械蒸发主要是借助外部能量，在蒸发装置内加快蒸发高浓盐水，如多效蒸发工艺、蒸汽压缩蒸发工艺及多效闪蒸工艺等都是当前我国最主要的机械蒸发工艺，其适用于已有的工程应用。机械蒸发虽然在某些程度上使处理高浓盐水的速率实现了提升，其也不需要占用太大的面积，然而它却需要耗费大量的能量，需要较高的运行费用。通过蒸馏处理之后，90%的高浓盐水可被回用，另外少量的超浓盐水的处理可通过深埋或自然蒸发结晶来完成。在对蒸发塘进行建造之后，将废水引入蒸发塘，借助太阳能渐渐蒸发高浓盐水，待其结晶后再将其进行填埋，这就是自然蒸发。自然蒸发只需简单的操作工艺，而且也不需要太高的运行费用，但是它需要占用很大的面积，蒸发效率也不高，只适用于具有充足阳光与廉价土地的区域。

3.2 处理有机废水的对策

有机废水含有较高的氨氮类物质与COD，其主要来源于煤气化工段的生产装置污水、部分外排污水、生活污水以及地面冲洗水等，使其中的氨氮类物质与COD的浓度实现减小，使其与含盐废水处理段的进水标准或排放标准相符合，这是处理有机废水的目的。

有机废水来自很多方面，其水质与水量等指标极不稳定，极有可能会严重影响下游的设施，甚至导致整个系统瘫痪，因此，通常情况下在物化预处理有机废水之前，应当先将其导入调节池。气浮、沉淀、隔油及过滤等都属于物化预处理的工艺，可通过对经济成本与实际水质的考虑来采取其中某个或多个工艺组合。物化法只需简单的操作工艺，其是在生化处理煤化工废水之前不可缺少的操作。

处理有机废水的核心环节就是生化处理，结合现场场地的状况与废水污染物的组成特征，可采用MBR、SBR、A/O、A2O及氧化沟等生化处理技术的结合，但是操作工艺应当具备反硝化与硝化能力，有需要时还可通过增加碳源来提升氨氮类物质的去除率[3]。

3.3 强化探究废水的深度处理工艺

在传统处理办法波动比较大的状况下，加强探究煤化工废水的深度处理就显得十分有必要了，特别是在煤化工步入新型的生产工艺后，其显得尤为重要。目前最新的深度处理工艺主要有以下两方面。

①高级氧化工艺。因为有很多难以降解的有机物质存在于煤化工废水中，所以，其会极大地影响后期的生化处理。高级氧化法的采用能够在煤化工废水中形成某些自由基，从而降解那些难以降解的有机物质。②吸附法工艺。因为水中的胶质与溶质会被固体的表面所吸附，因此，当煤化工废水在通过大于自身表面积的固体颗粒表面时，吸附剂就会吸附废水里的有害物质，从而去除废水中的污染物。譬如活性炭吸附法。

4 结语

虽然在废水的每个处理环节都有科学、先进的工艺，然而单凭一种工艺却难以实现最好的处理效果。譬如，单凭生物氧化工艺，会有难以降解的污染物存在于出水中，另外还会有较高含量的COD，这根本无法达到排放要求，尽管吸附法能够使COD得以有效地去除，但却容易导致二次污染与吸附剂再生等问题的出现。所以，在处理具体的废水过程中，我们应当灵活应用各种工艺，这是将来处理煤化工废水的一个新的发展趋势。

参 考 文 献

[1] 孟得娟.煤化工废水处理的方法分析[J].煤炭技术，2012.

[2] 谷力彬，刘永健，李遵龙.论煤化工废水处理的常用工艺与运行[J].化工进展，2012（S1）.

[3] 程浩宇.煤化工污染及治理措施探讨[J].科技风，2012.