煤化工废水处理技术应用分析

刘 乐

(同煤广发化学工业有限公司，山西 大同 037000)

煤化工废水处理技术应用分析

刘 乐

(同煤广发化学工业有限公司，山西 大同 037000)

从我国煤化工废水的分类和特点出发，分析煤化工废水处理技术发展现状，介绍了煤化工废水的处理方法。

煤化工；废水；处理技术；应用分析

1 煤化工废水的分类和特点

根据废水来源方式的不同，煤化工废水主要分为煤制气废水、煤制焦废水以及煤制油废水。

1.1 煤制气废水

煤气发生炉中发生的一系列煤气洗涤过程造成了煤制气废水的产生。这类废水中含有各类污染物，主要表现为酚类、长链烷烃类以及芳香族化合物。由于污染物杂乱的类别以及较高的浓度，因此这类废水处理起来具有较大的难度。

1.2 煤制焦废水

煤制焦废水主要来自焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的生产用水以及蒸汽冷凝废水[1]。这是一类降解难度较大且含有很多有毒成分的废水，其中含有的氮成分，会导致处理过程中的氮类物质超标，进一步污染环境。因此，这类污水处理起来也具有一定的难度。

1.3 煤制油废水

煤制油是以煤炭为原料通过一系列化学过程来生产油类物质的过程，在这一过程中产生的工业废水属于煤制油废水[2]。煤制油废水中含有油、COD(化学需氧量)、BOD、氨氮、氰化物、氟化物、硫化物、氯化物、硅等各种化合物，处理难度较大。

2 煤化工废水处理技术现状

1) 污染物质的浓度太高，一般的活性物质难以实现降解。同时，含氮物质不能有效地去除。

2) 厌氧好氧脱氮法能够解决上述含氮物质的问题，但是化学需氧量仍然达不到排放标准。

3) 活性污泥污水处理技术。该工艺技术运行灵活，运行模式简单，造价较低，并且对于污水有很好的缓冲稀释作用，同时具有良好的脱氮脱磷的效果，适用于用水量紧张以及土地稀缺的小城市[3]。但是，该技术仍然存在弊端。例如，对于酚类有毒物质的抵抗能力不足，而且污泥容易流失。

4) 高级氧化技术废水处理法是，利用羟基自由基与有机物发生氧化反应，直至把最终产物转化为二氧化碳和水，从而达到降解的目的。但是，实现起来遇到的主要困难是，该工艺方法运行成本较高，大部分企业承担不起高昂的费用，因而实用性不高。

5) 膜分离技术处理污水法利用了含有不同分子直径大小的混合物在经过半透模时会经过选择性分离的特点[4]。该工艺的优点是，可以进行选择性分离，工艺简单，操作方便，同时能耗较低，只需电能驱动。但是，膜分离技术的缺点是膜的使用寿命问题。该工艺几乎不涉及化学反应，因此也减少了进一步污染的发生。

6) 生物膜法处理废水技术属于好氧生物处理技术，在实际中被用来处理废水中的胶体状以及溶解性有机物。生物膜处理污水能够解决活性污泥处理技术其污泥容易流失的问题，但对于化学需氧量的去除效率低，因此并不适用于大规模的煤化工废水处理过程。其工作原理图如图1所示。

图1 生物膜法废水处理技术

3 煤化工废水处理方法

3.1 厌氧生物法

该工艺方法主要靠UASB反应器得以实现，该反应器包括进水配水系统、反应区、三相分离器以及处理水派出系统。首先，废水自下而上通过UASB反应器，在该反应器的底部有一个高活性的污泥床，在此处污水中的大部分有机物都被分解为二氧化碳和甲烷。另外，在该反应器的上方设置有三相分离器，用来分离气体、液体和固体颗粒。该反应器具有十分巨大的负荷能力，因此适用于高浓度有机废水的处理。在该反应器中发生的厌氧生物法过程主要是水解酸化以及产乙酸和甲烷，然后在多种微生物的作用下分解成二氧化碳、水以及沼气。如图2所示为UASB反应器的结构分析图。

3.2 高级氧化技术

高级氧化技术是利用水处理过程中产生的羟基自由基，氧化水中含有的难以降解的大分子有机物，使其转化为低毒的小分子物质，或者直接转化成水和二氧化碳。高级氧化技术包含很多个方面，例如，利用氧气或者过氧化氢等进行化学氧化、电化学氧化、湿式空气氧化、光催化氧化以及超临界水氧化等等。高级氧化技术在一定程度上的确会产生可喜的废水处理成效，但基于对经济成本的考虑，该氧化方法对于能源消耗的要求较高，因此经济成本也会相应提高。表1是常见的氧化剂及其标准电极电位。

3.3 BAF法

BAF法也叫做曝气生物滤池，该工艺是利用新型的生物膜技术来达到处理废水目的的一项研究，对于脱磷脱氮具有很好的效果[6]。该设备具有滤料层、过滤层、填料层等几部分组成。工业废水经过滤

表1 常见氧化剂的标准电极电位

图2 UASB消化器结构示意图

料层时，一部分污染物会被拦截，并在此被滤料层表面的微生物初步降解。产生的污泥会被保留在过滤层中。此种方法结合了物理反应和化学反应，更大程度地进行污水净化。同时，整个工作系统环境较为稳定且能耗低、成本少。图3为BAF法示意图，表2是几种滤料的物理性质比较。

表2 BAF法几种滤料的物理性质比较

图3 BAF法示意图

3.4 CBR法

CBR处理废水的方法与BAF方法相类似，也是利用生物膜与微生物活性物质相结合的原理。此种方法主要适用于高浓度以及难降解的污染物，并且能够有效地去除含氮类的物质。值得肯定的是，此种方法对于后续处理的回收利用起到了行之有效的作用。因此，此种方法在实际生产中也得到了较为广泛的应用。

4 结束语

目前，我国的煤化工产业已经有了长足的发展，丰富的煤炭资源也使得煤化工在我们的生活中发挥了巨大的作用。但是煤炭资源带来经济效益的同时，也不能忽视煤化工废水的处理。环境保护应该引起我们的重视，废水处理会提高水的利用效率，且对于城市水环境的良好循环和恢复有发展促进作用，同时会降低污水对于环境的破坏作用[6]。力争用行之有效的方法使得污染物循环再利用。

[1] 徐春艳,韩洪军,李琨.EBA生物组合技术在煤化工废水处理工程中的应用[J].中国给水排水,2015,5(6):123.

[2] 徐春艳,韩洪军,姚杰,等.煤化工废水处理关键问题解析及技术发展趋势[J].中国给水排水,2014,6(22):78-80.

[3] 曹宏斌.关于煤化工废水处理的思考及技术应用[J].煤炭加工与综合利用,2016,6(10):3-4.

[4] 张刚,步春梅,石稳.浅析煤化工废水处理技术[J].城市建设理论研究:电子版,2015,4(8).45.

[5] 汪洋,张宇.探讨煤化工废水处理工艺技术的研究及应用进展[J].工程技术:引文版,2016,5(10):00233.

[6] 季春,汪昀,史林均,等.高级氧化技术在煤化工废水处理中的应用与前景分析[J].科学中国人,2014,5(15):109.

Application analysis of coal chemical wastewater treatment technology

LIU Le

(Datong Guangfa Chemical Industry Co., Ltd., Datong Shanxi 037000, China)

With the rapid development of China's economy, various industries have made great progress, especially the development of coal chemical industry. However, the development is a double-edged sword. Although coal chemical industry improves the quality of people's life, and promotes economic development, it also brings pollution to their living environment. Wastewater generated in coal chemical industry has been one of the causes of environmental pollution. Effective wastewater treatment can eliminate?environmental?pollution. Therefore, wastewater treatment technology is necessary in coal chemical production process to eliminate pollution from the source. Mainly from the classification and characteristics of coal chemical industry in China, this paper analyzes the technical development of wastewater treatment in coal chemical industry in order to explore the effective treatment method of coal chemical wastewater.

coal chemical industry; wastewater; treatment technology; application analysis

2017-03-07

刘 乐，男，1986年出生，2008年毕业于郑州轻工业学院生物技术专业，本科，助理工程师。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.04.52

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1004-7050(2017)04-0150-03

环境保护