煤焦油加工废水的深度处理研究

2017-03-03魏峰高明辉陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司719319

化工管理 2017年13期

关键词：煤焦油沉淀法活性污泥

魏峰高明辉(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司， 719319)

煤焦油加工废水的深度处理研究

魏峰高明辉(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司， 719319)

煤焦油加工所产生的废水中含有大量的污染物质，其危害性极大且难于降解，因此对于加工废水的处理工作必不可少。本文从煤焦油加工废水的形成谈起，进而分析废水的组成及实际危害，最后探析有关煤焦油加工废水的深度处理技术及对比分析。

加工废水；深度处理技术；煤焦油；降解

煤焦油开发和利用价值极高，经过深加工可以生产出很多产品，然而不可避免地产生了大量具有污染性的废水，其毒性强，且成分极为复杂并难于降解。因此，煤焦油加工产生的废水处理问题是焦化行业共同面临的重要课题。只有深刻认识到煤焦油加工废水的严重危害及处理的重要性，并采取积极主动的创新技术和策略去应对，才能有效降低其对人类环境带来的威胁或污染。

1 煤焦油加工废水的形成

煤焦油加工废水的形成主要来自于以下五个方面： ①煤焦油静置分离产生的污水。②一、二段蒸发器中，煤焦油脱水和水分离器分离产生的分离水。③焦油大槽分离水和各分离器加工处理形成的废水。④洗涤分解NaS04污水及精酚装置污水。5）地表和生活污水及清扫管道形成的废水。由此可见，煤焦油加工废水的形成较为复杂，且废水来源范围很广。

2 煤焦油加工废水的组成

煤焦油加工废水中氨、氮元素的组成并不算高，然而COD、NH3-N、酚类、烃类和苯系物等有机污染物的组成相对较高，无机污染物则以氰化物和硫化物为主。此外，由于煤焦油自身组成中可能包含有重金属，所以加工废水中将会产生一定的金属离子。煤焦油加工废水的特性具有污染物种类多、浓度高、危害大和毒性强等特点，废水经过处理后，即使出水的水质能达到标准排放，仍可能存在危害物质。一旦废水处理的深度不够，废水中所含危害物质将会对生态环境造成极大污染，对地下水资源也会产生破坏性的影响。

3 煤焦油加工废水中部分化合物的实际危害

（1）酚类化合物的危害煤焦油加工废水中酚类物质对人体的危害较为明显，会造成头晕、皮疹、瘙痒、贫血等人体不良反应，严重的话会产生急性中毒危害。此外，酚类物质对于农作物和渔业及其产品的影响也十分剧烈。

（2）氨氮类化合物的危害煤焦油加工废水中氨氮类物质具有不稳定的化学性质，因此发生氧化反应生成硝酸盐和亚硝酸盐的几率很高。人体一旦摄入此类用水引发癌症的风险就会上升。此外，氨氮类物质会造成养殖水域的水质恶化，对养殖产品产生极大威胁。

（3）多环芳香烃类化合物的危害煤焦油加工废水中多环芳香烃类物质是一种有机污染物，其粘性和吸附性能较强，易粘附于固体颗粒，一旦进入人类食物链，就会对人体呼吸系统和皮肤造成极大的损伤。此外，多环芳香烃类物质产生的光致毒效应对于环境的危害也不容忽视。

4 对煤焦油加工废水深度处理技术的研究

煤焦油加工废水的处理方法有很多种，目前广为应用的技术包括物理化学处理方法和生物处理方法。其中物理化学处理方法包括混凝沉淀法、超临界氧化法、臭氧化法、超声波法、Fenton氧化法、二氧化氯法、焚烧法和等离子体处理技术；而生物处理方法又分为活性污泥法和生物强化技术。接下来仅以物理、化学、生物处理技术中的代表方法作为范例进行分析。

（1）混凝沉淀法混凝沉淀法技术的核心在于混凝剂的使用，例如目前煤焦油加工废水的深度处理就常选用铝盐、铁盐和聚铝作为混凝剂，以确保废水中细小颗粒和胶体物质的有效处理。因此，混凝沉淀法的深度应用离不开新型混凝剂的研发与投入。

（2）臭氧化法臭氧的特殊性能是氧化性极强，能与煤焦油加工废水中大部分有害物质发生化学反应，进而起到去除酚类和氰类等有毒物质的作用。此外它还能够迅速减少COD的存在，而且在脱色、除臭和消毒方面具有不可替代的作用。虽然臭氧化法处理废水的能力超强且降解效果也非常理想，然而此方法具有投资高和耗电多等不足，因此较为适用本研究涉及的废水深度处理领域。

（3）活性污泥法活性污泥法是现如今废水深度处理中较为先进且应用效果十分良好的技术。此方法的原理一方面是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触，随之形成溶解性的有机物就会被细胞所吸收，进而氧化为最终产物；另一方面是通过活性污泥法将非溶解性有机物转化为溶解有机物，之后再进行代谢和吸附。实验表明，活性污泥法对氨氮去除率能达到96%、对于硫氰酸盐、酚的去除率高达98% 和99%，此外对COD的去除率也能达到96%。因此，活性污泥法能够使废水得到有效净化。

5 煤焦油加工废水深度处理技术的对比分析

首先，一般来讲，物理和化学处理技术的优点是：操作便捷简单、运行管理较为方便、投资成本相对较低。缺点是：去除氨、氮等化合物的能力较差，无法单独使用，必须几种方法结合共同使用方可满足排放标准，此外处理设施对面积的要求很大；其次，生物处理技术的优点是：应用实施较为广泛，且拥有处理能力强、处理深度广和运行费用较低的特点。缺点是：对稀释水的用量需求较大，处理设备具有投资高、规模大和停留时间长等特点，且废水处理操作对管理的要求较为苛刻。