煤化工企业废水综合处理技术应用分析

2018-03-28赵艺

山西化工 2018年2期

赵艺

(天脊煤化工集团股份有限公司，山西潞城 047507)

1 煤化工废水综合处理的必要性

通常来说，煤化工企业的用水量非常大，所以它们排出的废水也比较多。在煤化工企业当中，煤气净化这个环节排出的废水较多，它们也是煤化工企业废水的主要来源。废水的组成成分很复杂，其中酚和氨的含量较高，是废水的主要成分，除此之外，还有一些联苯、吡啶吲哚和喹啉等有害的物质。这些有害物质的存在直接导致了废水具有很大的毒性，如果不对废水加以处理就直接排放，必将会对环境造成巨大的影响[1-2]。比如，如果周围有农作物，可能会使农作物的产量下降。水污染不仅影响环境，还时刻威胁着人们的身体健康。所以，对煤化工企业废水综合处理技术的研究是目前所急需的，一定要能使废水的排量达标，这也是保护环境的一项重要举措。

2 煤化工废水的概述

2.1 废水的分类和水质的特点

根据污染物的类型对废水进行分类，可以分为两类。一种是有机废水，另外一种是无机含盐类废水。

无机含盐类废水，也可以称作清净废水。它的最主要来源是脱盐水的浓相排水，其次是循环排污水。在无机含盐类废水中，有较高浓度的总溶解固体以及悬浮固体，氨、氮以及COD的含量相对来说比较低。有机废水和无机含盐类废水的成分含量不太一致，在有机废水中含有较高浓度的氨、氮以及COD。气化、净化废水、化工装置废水以及平常我们所用的地面的冲洗用水，生活污水等等这些都属于有机废水[3]。其中，比例占据最高的是气化废水，据数据显示，气化废水的比例超过了60%，温度对气化废水的水质影响较大。

2.2 水污染事故

通过几个真实的案列，感受一下水污染的危害性。2014年9月6日，媒体报道，位于内蒙古自治区的腾格里沙漠的腹地地区出现了排污池，腾格里沙漠出现了废水污染的问题。2014年10月8日，大唐多伦化工偷着排放污水，造成了河中的鱼死亡。2014年12月2日，呼和浩特托克托县出现了6 000亩水湖特大污染事件，造成了180 m地下水污染，人畜无法饮用。

3 煤化工废水处理技术的现状

从当前的煤化工企业来看，它们所排放的废水大多数是较高浓度的煤气洗涤废水。这些废水中酚、氨、氮和氰化物的含量非常高，这些都是有毒有害的物质。废水当中除了有这些有毒有害的物质，还有很多非常难降解的有机污染物[4]。从目前的废水处理工艺来看，大致有以下几个方面。

3.1 预处理技术的现状

通常采用的预处理方法是隔油法，后续的生化处理过程当中，如果油类太多，会导致处理效果不好。采用隔油法就可以很好的解决这个问题。但是它的效果有限，同时使用隔油法会导致后续回收利用困难。

3.2 生化处理技术的现状

通常采用缺氧—好氧生物法来对经过预处理之后的煤化工废水进行处理。通过好氧生物工艺处理之后的废水，当中的COD和氨氮的含量还是较高，不能达到要求的标准。这是因为废水当中有大量的多环和环类微生物。

3.3 深度处理技术的现状

废水中出水的COD含量以及氨氮的浓度在经过一系列的生化处理之后，明显降低了。但是废水当中含有许多难降解的化合物，所以出水的COD等物质还是不能满足排放的标准。所以，必须要强化深度处理技术。

4 相关的处理技术

4.1 固定类型生物技术

固定类型生物技术，是一门在二十一世纪刚刚研究出来的新技术。该技术是采用天然有力的生物材料做滤料[5]。举个例子，生物曝气池就会采用生物陶粒、生物火山岩来作为滤料。这种技术的好处有很多方面，主要有三个方面。第一，固定类型生物技术，对废水的处理范围有一定的针对性。这样在处理煤化工企业废水的过程中，所含的一些难降解的物质就可以通过给予固定优势的菌类以及驯化的菌类一定的选择性来对废水进行处理。第二，和传统的污泥处理方法作比较，固定类型的生物技术有很大优势，它对于废水当中难降解物质的处理能力要比传统的污泥处理能力高出6倍甚至7倍左右。而且处理的较彻底，能够达到90%以上，这是传统方法所达不到的。第三，固定类型的生物技术处理效率高，耗时短。把废水当中90%以上难以处理的物质清楚干净，只需要8 h左右的时间，效率非常高。这是因为该技术采用的菌种都是经过固定驯化的，属于优势菌种，该菌种本身的降解能力就非常强，降解的速度相对来说也比较快。

4.2 高级氧化技术

煤化工企业废水当中含有大量的有机化合物，有机化合物相对于无机化合物来说，本身就具有多样性和复杂性。这就给废水处理带来了一定的困难。而对于废水当中的有机化合物，大多数是酚类、含有氨和氮元素的有机化合物，这些类型的化合物都是属于难降解物质，所以对于废水的处理，又困难了一些。高级氧化技术对于这个问题就能很好的解决。该技术主要是通过在水中形成OH自由基来进行降解，废水当中的难降解有机化合物就可以通过在水中形成自由基，最终形成NO2和水被降解。多相湿式催化法、催化氧化法和其他类型的催化氧化法都属于高级氧化技术。在对煤化工企业废水综合处理的前期过程中，重要的一项内容就是去除COD和其他一些有毒有害的物质，这个可以通过使用高级氧化技术达到目标，同时，该技术还可以增加废水本身的生化性。该技术也有一定的弊端，在前期处理过程中，消耗较大，效果并没有想象的那么明显，所以，经济效益就会受到影响。鉴于此，通常情况下，高级氧化技术会在深度处理过程中运用。

4.3 活性污泥法

活性污泥法是现如今采用的最多的一种污水生物处理方法。该方法是在人工供氧的前提下，通过对微生物群体的混合培养，让它们形成活性污泥。然后在通过活性污泥的特性，比如生物凝聚、吸附作用以及氧化作用，来对废水当中的有毒有害的有机物进行降解。它能够去除废水当中的溶解性的有机物，同时还能去除一些被活性污泥吸附的悬浮颗粒、废水当中的磷和氮。在整个的流程过程中，有机物通过微生物的利用被降解，与此同时，新的微生物也在合成，去用来维持反应器当中的微生物的量，也就是活性污泥的量。两者的量相平衡。

4.4 炭-生物铁法

目前，一些煤化工企业排放出去的废水的各项指标并不能达到要求。原因是多种多样的，可能是因为采用的技术不够先进，也可能是因为企业超负荷的运行导致的。为了解决这个问题，可以采用炭-生物铁法。该方法就是，如果处理后要排放的废水的指标不能达标，就可以在对废水进行活性炭吸附处理以及过滤处理。也可以说，这个方法就是利用老化的活性炭来进行生物的再生。炭-生物铁法的优点有很多，比如该方法涉及到的设备非常少，操作非常简单，流程也很容易掌握，同时，炭可以回收利用，就可以大大的降低处理的费用，成本比较低。如果在对煤化工企业废水进行综合处理的时候，发现要排放的废水不达标，需要再次进行清洁的时候，就可以采用炭-生物铁法[6]。