煤化工污水处理问题研究

胡晓明

[摘要]煤化工是一个用水量大的行业，相应的耗水也多、排水量也大，而纵观我国煤化工企业的地理位置分布，又集中于水资源较少的地方，随着煤化工项目规模的日益扩大，水环境问题的日益突出，煤化工企业对污水的处理雖然在经过很多环节之后，仍不能做到达标排放，所以解决煤化工污水问题能为我国环保事业做出重要贡献。

[关键词]煤化工企业 污水治理 问题研究

一、煤化工污水的来源及特点

1.焦化污水

在高温状态下干馏炼焦煤，炼焦煤里面的水分与粗煤气混杂在一起，并形成成分复杂的剩余氨水冷凝液，譬如回收与精制车间的焦油渣、酸焦油，熄焦池的焦粉和生化脱酚工段的活性污泥等。另外在煤气净化的过程当中，以及在焦油加工、粗苯精制等过程中所产生的成分复杂的污水，都具有焦化污水的性质。

2.气化污水

炉中的煤燃料在高温下，以空气作为气化的介质，与煤燃料当中的可燃物质产生化学反应，然后。转化成气体燃料，另外还产生煤气洗涤污水和冷凝水等气化污水，常见的有固定床的固态气化排渣、加压液态排渣，以及流化床气化排渣和气流床气化排渣等。

3.液压污水

这种污水既可以通过直接液化，也可以通过间接液化产生。直接液化是煤燃料在炉中高温和高压条件下，加入的氢气促使煤燃料中的有机高分子结构转化成为较低分子的液体燃料，虽然产生的污水量比较少，但污水当中所含有的硫化物和氨等浓度非常高。间接液化煤气气化之后产生合成气，与催化剂共同作用后产生燃料油，但在分离过程中会产生技术污染的污水。

4.水质特点

煤化工污水的特点主要表现为：组分复杂，含大量固体悬浮颗粒、挥发酚、稠环芳烃、呋喃、咪唑、萘、含氮、氧、硫的杂环化合物、氰、油、氨氮及硫化物等有毒有害物质，COD值和色度都很高。虽然因原煤组成和生产工艺条件的不同，污水中污染物含量和种类不尽相同，但总体来说，煤化工污水的COD值一般为2000～5000mg/L，pH值为7.0～10.0，氨氮为200～600mg/L，挥发酚为300～500mg/L，氰化物在10～30mg/L。由于该污水水质成分复杂，巨氨氮、挥发酚、氰化物等污染物浓度高，加之有咔畦、联苯等多种十分难降解的有机污染物存在，为达标处理带来了较大的困难。

二、煤化工污水的处理现状

煤化工产业是高耗水行业，消耗大量的淡水资源。例如，生产1吨的甲醇需消耗15t水。煤化工污水成份复杂，工艺变化及生产的不同阶段、煤的品质等都会使其水质有很大变化。因此，煤化工的水污染已是制约其产业可持续发展的重要原因，故研究该类污水的经济、高效降解工艺，提高处理后污水回用率，实现煤化工污水的近零排放已势在必行。

目前国内外处理煤化工污水的典型处理工艺主要包括用于回收酚和氨的蒸氨脱酚；物化预处理如气浮等；常规的生物处理（主要是以A2/0为代表的传统脱氮除磷工艺）等。煤化工污水可生化性差，含有很多如多环芳烃等难降解有机物，使得生物处理效果不好，直接导致出水CODcr、NH3-N等不达标。因此煤化工的污水处理技术有待进一步提高。

三、煤化工污水的处理方法

1.预处理

预处理常用的方法有隔油、气浮等。因过多的油类会影响后续生化处理的效果，气浮法的作用是除去其中的油类并回收再利用，此外还可起到预曝气的作用。

2.生化处理

由于煤化工废水中的多环喝杂环类化合物较多，好氧生物法处理后的出水指标较难达标。先出现了新的处理方法：改进的好氧生物法、厌氧生物池法和厌氧好氧联合生物法。

（1）改进的好氧生物法主要包含2种，一种为PACT法，该法是利用活性炭粉末吸附的作用为微生物的生长提供食物，加速有机物氧化分解能力。另一种方法是载体流动床生物膜法，该法是基于特殊结构铁料的生物流化床技术。通过活性污泥池中投加特殊载体填料为微生物生长创造适合的环境，从而形成一定厚度的微生物膜层。从而使得反应池内生物浓度高达8-12g/L，提高降解效率。

（2）厌氧生物池法包括有上流式厌氧污泥床的技术。该法的反应器中废水自上而下通过底部带有污泥层的反应器，大部分有机物在此被微生物转化成甲烷与二氧化碳。同时活性炭厌氧膨胀床技术也被广泛采用于煤化工废水，因为该方法可有效去除废水中飞酚类与杂环类化合物。

（3）煤化工废水采用厌氧好氧联合生物法可以去除较难处理的有机物奈、喹啉、吡啶等有机物，处理效果比较满意。

3.深度处理

（1）混凝沉淀。混凝沉淀法是在生产中加入混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等，调整好适当的酸碱度值，使污水中的悬浮物质在混凝剂的作用下聚集，受重力作用沉淀，使固液分离。该方法可以使污水中的固体物沉降，水和固体物产生分层，使水澄清，同时沉降下来的固体物大多是可回收利用的固体颗粒，从而可以有效降低污水的浊度、色度等，可以有效去除多种有毒有害污染物，同时还提高了污水的可回收利用率。

（2）固定化生物技术。固定化生物技术是我们可以针对难降解的有机毒物而选择固定的优势菌种去降解有机毒物的一种技术，将特选的微生物固定在选证的载体上，使其高度密集并保持生物活性，再营造适宜的条件让它们快速、大量增殖，这样有利于提高生物反应器内微生物的浓度，有利于反应后的固液分离，可以有效降低有机毒物的含量。

（3）超滤、反渗透等膜处理技术。超滤、反渗透等膜处理技术，是一种科学的工程预处理技术，这一技术可以有效去除废水中大部分浊度和有机物。反渗透是利用反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的选择透过性，以膜两侧静压为推动力而实现的对液体混合物分离的膜过程，这一技术应用到污水处理中，可以有效降低COD，因此，脱除了COD，脱色、脱盐也便一次性完成，出水品质得到保证。

结束语：煤化工行业是一个高耗水的行业，企业在生产活动中要高效率的使用水资源，使污水排放最大化减少直至为零，更要努力降低耗水量，最大限度的回收利用废水，实现废水资源化。煤化工污水处理不仅仅解决了生厂区水资源短缺的问题，同时又可以充分利用当地水资源，具有很高的经济环境社会效应。