煤化工有机废水处理技术探讨

梁进仓

摘 要： 近年来，新型煤化工产业得到了大力发展，尤其煤制气项目发展迅速。然而煤制气属高耗水行业，水资源需求量大，相应生产废水排量大且污水成分复杂，含有对人体有毒的污染物。因此，煤制气废水的高效处理与深度回用，成为保障煤制气行业快速发展的关键因素之一。

关键词： 煤化工;有机废水;处理技术;煤制气项目

【中图分类号】X53     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）23-0198-01

1 煤化工有机废水处理工艺流程

污水处理及污水回用装置主要处理整个煤制天然气项目产生的生产污水、含盐废水、地坪冲洗水、事故水、初期雨水以及少量生活污水。处理后的回用水原则上全部用于循环水补充水，多余部分用于水质要求不高的场合。

包括：（1） 污水处理装置;（2）污水回用装置;其中污水回用装置包括：生化污水回用单元;含盐污水回用 单元;多效蒸发单元等。污水处理及回用装置包括污水处理装置和污水回用两个装置，整体工艺方案如下：

（1）污水处理装置对含有机物污染的工艺污水（含包括地面冲洗水、初期雨水在内的全厂性事故池来水）及生活污水进行生化处理，设工艺污水生化处理装置（简称污水处理装置）1套。

（2）污水回用装置对工艺污水生化处理装置的出水和含盐污水进行回用处理，设置污水回用处理装置（简称污水回用装置）1套，包括：1）生化污水回用单元：对污水处理装置的出水进行全水量除盐处理。2）含盐污水回用单元：对含盐污水进行全水量除盐处理。3）多效蒸发单元：对生化污水回用装置及含盐污水回用装置产生的浓盐水进行浓缩蒸发处理，并回收产品水及蒸发冷凝水。

本工程污水处理及污水回用工艺方案如下：

①工艺污水采用：匀质一隔油沉淀池一气浮池一酸化水解池一-一级生化池一中沉池一二级生化池一二沉池一絮凝气浮一臭氧氧化-曝气生物滤池一过滤吸附为主体的处理工艺路线和技术。②工艺污水回用装置采用：软化一核桃壳过滤器一气水反冲滤池一超滤一反渗透为主的除盐工艺技术。③盐污水回用装置采用：软化一气水反冲滤池一超滤一反渗透除盐工艺技术。④反渗透浓盐水采用：预处理+多效蒸发工艺技术。

2 煤化工有机废水处理技术探讨——以煤制气项目为例

2.1 深度处理技术

煤制气废水经生化处理后，废水中COD、BOD5、氨氮等浓度得到了大幅度削减，但是剩余的难降解有机物使得出水的COD浓度和色度等指标仍难以达到排放标准。在无稀释水或活性炭吸附的条件下，多级生化工艺处理煤制气废水后出水COD仍在200～500mg/L，实现出水达标排放或回用都需进一步深度处理。目前，国内外深度处理的方法主要有混凝沉淀、吸附法、高级氧化法及膜处理技术。

本项目研究了不同的混凝药剂及其投药量对煤制气废水处理效果的影响。采用4种混凝药剂[Al2（SO4）3、PAC、PFS、FeCl3]对煤制气废水生化工艺出水进行了实验研究，在最佳投药量下，COD去除率分别达到58%、59%、62%和66%。

2.2 含盐废水处理技术

该单元来水水质特点：有机废水处理出水含有部分有机物，而清净废水则硬度高，建议将有机废水处理出水和清净废水分开处理。对于硬度高的清净废水需要考虑除硬，采用药剂软化;对于含有机物的来水需做好杀菌，避免膜滋生微生物，反渗透前还原剂投加要充分，并选择抗污染膜等。含盐废水处理方法很多，如蒸馏、离子交换、膜处理，目前常采用双膜处理，技术路线为：软化澄清+过滤+超滤+反渗透。反渗透膜在水通量、脱盐率、脱除有机物和抗生物降解方面表现出极高的性能，处理出水TDS浓度一般在10g/L。

2.3 PACT/WAR技术

粉末活性碳/湿式氧化再生（PACT/WAR）是在活性污泥曝气池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用，为微生物的生长提供食物，从而加速对有机物的氧化分解能力。活性炭用湿空气氧化法再生。该工艺目前在福建炼化煤气化废水治理工程中得到应用。

2.4 多级生物处理技术

多级生物处理工艺主要包括了外循环厌氧处理系统、生物增浓同步脱氮系统、改良A/O氧化、活性硅藻土和碳粉吸附系统、絮凝沉淀处理系统和滤池。该工艺目前在哈尔滨煤气厂煤气化废水治理工程中得到应用。经过物化预处理后，煤制气废水的COD含量仍有2000～5000mg/L，氨氮含量为50～200mg/L，BOD5/COD范围为0.25～0.35。其中，烷基酚、油类、吡啶、喹啉、萘、硫化物、（硫）氰化物等污染物是影响煤制氣废水生化处理的主要抑制物质。

预处理后煤制气废水的生物处理技术主要采用缺氧-好氧（A/O）工艺和多级好氧生物工艺。为了提高生物工艺处理煤制气废水的效能，近些年国内外研究也报道了煤制气废水生物处理过程中所采用的强化生物处理技术，如活性炭厌氧工艺、好氧生物膜法、序批式活性污泥法（SBR）、工程菌技术等。低氧条件下把氨氮转化为硝酸盐氮：

NH4++2O2-→NO2-+2H2O

硝酸盐氮直接发生硝化反应转化成氮气：

NO2-+NH4+→N2+2H2O

3 结语与展望

我国煤化工处于快速发展阶段，已建和在建的煤化工项目超过50个，2013年以来获得国家发改委批准开展前期工作的煤化工项目达32个，煤化工废水的处理、回用与资源化利用迫在眉睫，相关关键技术具有广阔的应用前景。采用高效的水处理技术处理高浓度有机废水及含盐废水，将无法利用的高盐废水浓缩成固体安全储存，在一定程度上解决了水资源短缺的问题，也有利于保护当地的生态环境。

参考文献

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