煤化工废水“零排放”技术及工程应用现状分析

庞洁

摘要：随着社会经济不断发展，我国煤化工产业发展迅速，无论是产业规模还是生产能力，均得到了长足的发展和提高，推动煤化工产业发展的同时，相应提高了对于煤化工生态环保控制的实际要求。煤化工产业普遍具有废水排放量大、用水量大、污染物复杂、污染浓度高等特征，加强煤化工废水排放管理，对于促进煤化工产业良性发展意义重大。笔者从煤化工废水污染组成入手，就其“零排放”技术的实际应用，发表几点看法，以供相关单位参考。

关键词：煤化工；废水“零排放”；工程应用；生化处理

与石油、天然气等能源资源相比，我国煤炭资源储量相对丰富，扩展煤化工产业，替代石油及天然气产业，对于实现我国后石油时代的化学工业稳定发展，具有重要的现实意义。但煤化工生产运行而言，其污染性和环境破坏性特征较为突出，不仅用水量和排水量巨大，并且煤化工废水污染组成复杂、污染物浓度高，如不能对其进行相应的处理，就会对周围生态环境造成严重的破坏和污染。可持续发展背景下，加强煤化工废水管理，实现废水“零排放”目标，不仅是煤化工行业发展的实际需求，也是社会对于煤化工产业的客观要求。

一、废水“零排放”的现实意义分析

废水“零排放”的现实意义主要分为以下几点内容：一，水资源保护。我国水资源较为匮乏，科学用水、合理控制废水排放，是我国书资源可持续发展和利用的重要保障。煤化工产业属于重要耗水产业，相关数据显示，大型煤化工项目每生产一吨产品，就会消耗十吨以上的水。故而加强煤化工废水管理，具有重要的水资源保护意义；二，环境保护。煤化工废水以煤炼焦废水、煤气净化废水以及产品回收废水为主，废水数量庞大且污染物组成较为复杂，既有有机污染物也存在毒污染物。同时，我国煤炭资源主要存储与新疆、内蒙、宁夏等地区，缺少相应的环境容量接受废水，故而废水“零排放”具有重要的环境保护意义。

二、煤化工废水的主要污染组成分析

煤化工废水中的污染物主要來自以下几个环节：一，煤气化过程中，煤原料中含有的硫、氮及部分金属，被转化为氰化物、金属化合物、以及氨等污染物；二，煤化工生产过程中，水蒸气与一氧化碳接触反应生成甲酸，同时甲酸与氨接触反应产生甲酸氨。此类有毒污染物溶于洗气水、洗涤水或蒸汽中，进入工艺排水管道造成污染。

此外，不同的煤化工生产工艺，所产生的煤化工废水，其废水污染组成存在较明显的差异。目前，煤化工生产工艺主要分为气流床、固定床以及流化床三种，其废水共同点是均具有较高的氨含量。但固定床工艺产出废水的酚含量、焦油含量均高于另两种工艺产出的废水；气流床工艺产出的废水具有较高的甲酸化合物含量；气流床工艺则以有机污染物为主要污染。

三、煤化工废水“零排放”技术概述

煤化工废水是煤化工工艺废水的总称，针对不同的工艺生产环节，可以进步一步细分为生产废水、清净下水以及生活废水等组成，针对不同的废水组成，其对应的“零排放”技术，存在着较大的差异。

（一）煤气化废水预处理技术分析

就废水“零排放”处理技术而言，不经过预处理，直接对煤气化废水进行生化处理是无法做到的，因此，在实际处理过程中，需对固定床产出废水进行氨、酚回收处理，对于气流床和流化床则需要进行相应的氨回收处理。

以固定床废水预处理为例，目前主要使用汽提技术分离酸性气体和氨，使用萃取技术进行酚的分离。根据设备差异，汽提技术又分为单塔和双塔两种，

（二）煤气化废水生化处理技术分析

1、固定床产出废水的生化处理分析

从生化处理的角度分析，针对固定床产出的废水，应遵照如下几点原则进行处理：一，废水中含有的有机物浓度较高，满足m（BOD5）/m（CODCx）=0.33，即可使用生化处理工艺；二，如废水中存在单元酚或多元酚等较难降解的有机物，则应在兼氧或厌氧的环境下进行处理，以提高处理效率和质量；三，废水氨氮含量高，则需要使用具有较强反硝化及硝化能力的工艺技术。

2、气流床和流化床产出废水的生化处理分析

就气流床和流化床产出的废水而言，其CODCx相对较低，具有较好的可生化性，尤其在气流床产出的废水中表现明显，但二者废水的氨氮含量均偏高，故而需要选择反硝化和硝化能力较高的工艺技术进行处理。气流床和流化床产出废水的生化处理流程如下图所示。

图一 气流床和流化床产出废水的生化处理工艺流程

（三）回用水处理工艺概述

通常情况下，煤化工废水处理站对应的清净下水和生化处理水的综合水量在1000.0～2000.0m3/h区间内，其盐含量相对较低，一般在1000.0～3000.0mg/L区间内。这部分混合水在经常相应的除盐处理后，即可作为补充水在循环冷却水系统进行再次利用。目前，煤化工领域常用的除盐处理方法，包括膜分离法、离子交换法、以及蒸馏法等等。

结语：

综上所述，可持续发展背景下，加强煤化工废水处理，实现废水“零排放目标”，是煤化工产业自身发展与社会经济发展的共同要求。因此，煤化工企业领导需全面重视自身的废水处理工作，从自身生产工艺种类入手，科学选择废水处理技术，以提高废水处理效果，促进企业良性的可持续发展。

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