煤化工行业废水处理技术应用分析

屈小委 宗彦彦

山东荣信集团有限公司 山东 济宁 273517

摘要：近些年，我国煤化工行业发展较快，相应也需要消耗大量水资源。然而，我国煤化工企业大多分布在煤炭资源丰富的西北地区，如内蒙古、陕西、新疆等地，而这些地区恰恰水资源匮乏，导致了不少煤化工项目受到水资源的严重制约。本文对煤化工行业废水处理技术应用进行分析，以供参考。

关键词：煤化工；废水处理；技术应用

引言

从总体效果来看，煤化工行业采用的废水处理系统是最好的物化技术，足以满足日常生活污水处理的需要。但是，从长远来看，煤化工行业的污水处理技术不仅要着眼于现状效果，而且要跟上时代的发展步伐，逐步实现技术创新，更有效地满足污水处理的需要，有必要有一个突出的理论层次。随着我国经济转型的不断深入，煤化工行业的发展与时俱进，煤化工行业的污水处理技术也需要更新，以解决我国的生态问题，需要提高技术成本，以获得更高的经济价值和能源资源。

1煤化工业废水的特征

1.1成分复杂难以溶解

在煤炭化工企业排放的废水中，富含大量的的浮游颗粒。这些固体颗粒物中含有大量的难溶解的成分，如多种酚类、喹啉等有毒有害的污染物，这些污染物的降解需要消耗大量的工程，废水在不经处理流入外界后会对水体造成一定的污染。

1.2危害性大

煤化工企业产生的废水中含有较多的污染物，大多数的污染物都是有毒性的。排放的废水中含有的氰化物属于一种有毒物质，能影响到生物体的中枢神经系统，出现中毒现象；对生物体细胞具有直接作用，会腐蚀生物体细胞黏膜表皮。另外，煤化工废水中含有大量的高浓度氨氮，在排放到水体中会使水体发臭，容易造成水体的富营养，对纳入水体整个水体系统造成破坏。

2煤气化废水处理工艺的现状

目前，在对煤化气废水进行生化处理的过程中，较为常用的2种废水工艺分别为序批式活性污泥法（SBR）与厌氧-缺氧-好氧组合工艺法艺（A-A/0）[1]。该种废水处理工艺不仅可以减少废水中的各项污染物指标，减轻污水处理后续工艺所承担的负荷，同时也能够起到显著的深化处理效果。但在具体实践中，由于我国大部分的煤气化废水处理系统，均在设计环节当中就确定要选择生化处理这种工艺，这就会导致该工艺在具体应用中，在多个流程的工艺选择方面都缺乏一个良好的适应过程。另外，通过生化处理，煤气化废水中的氨氮以及大多数有机物均可以被有效的去除，但在废水中，仍旧会残留一些悬浮物，或者是存在一些降解难度较大的有机物。在这种情况下，就需要在生化处理的基础上，借助其他更为有效的处理方法来对废水实施深度处理，进而确保废水经过处理后，可以达到我国相关的排放标准与回收要求。

3煤化工废水处理技术应用分析

3.1预处理技术

（1）苯酚回收：工业化生产，大部分采用溶剂提取分级处理。所用的萃取剂包括甲基异丁基酮等，这些萃取剂位于萃取塔内，上部分倒入含有苯酚的废水中。萃取剂溶剂油的工作原理是：循环泵打在萃取塔底部，两端逆流而上，将废水中的苯酚转移到溶剂油中。最后，溶剂油经苯酚与碱相互作用生成苯酚盐，然后进入中间油罐开始循环使用。（2）悬浮物和油类物质的去除：污水预处理过程中，主要采用气浮、沉淀等方法去除污水中的悬浮物和油类物质，如果在气滤池中将其置于浮动装置前，则采用气浮法处理，处理效果较好。（3）难降解有机物：在煤化工废水处理过程中，不仅含有难降解的有机物质，而且含有酚类等性质较强的有毒物质，需要科学废弃，采用超声波氧化等合理的水处理技术进行预处理，样品可以提前处理，为后续工作做好基础。

3.2深度处理

经生化部门处理后，煤化工废水中的污染物含量仍然偏高，未能达到回用或排放标准，有必要采用先进的处理技术，将其应用于物化部门和先进氧化工艺深度处理污泥。其中，物化处理方法主要包括常用的化学处理方法——吸附法、混凝沉淀法和膜分离法。根据相关文献的研究发现，通过膜过滤与活性的结合，炭吸附技术可以有效地降低煤气化过程中工业废水中污染物的含量，从而实现对污染物分离的控制，使污染物经过处理标准后得以排放。同时，为了避免污染环境，有必要加强废水中污染物的控制，有必要对废水进行降解和回收再利用，因此，将活性炭吸附处理后产生的废水纳入第一阶段处理，避免浓缩废水污染环境和破坏环境，以达到有效保护环境和提高环境保护质量的目的。

3.3煤化废水的生化处理方法

煤化废水在经过废水预处理工序后，大量的污染物已经排除的差不多了，即使废水中剩余少量的污染物，煤化企业也会进行再次的处理。同样的也会利用A/A/O技术对水质进行再次处理，对废水中的COD值进行降低，并减少废水中的氮物质。除了利用A/A/O技术外，还会借助SBR技术，两者技术性能相似，都是利用活性污泥中的微生物进行一系列的好氧厌氧反应活动。另外还有CBR技术，这与上述的两种技术不一样，它采用生物流化床技术，将生物膜与活性污泥相结合，在水流动过程中进行废水中的有机物处理[1-2]。通过利用这几种技术进行废水处理，能够很大限度的降低废水中的有机污染物，在废水回收方面都做出了巨大贡献。

3.4废水中盐度的处理方法

相比一些有机污染含量较高的废水来讲，含盐量较高的废水处理起来会变得简单许多。对于浓盐度的废水处理，可以采用热蒸发技术进行盐析。但是纵观这么多煤化工企业，生产废水排量大，直接将煤化废水进行蒸发工程量会比较大，造成一定的资源浪费。相关煤化工企业可以采用膜浓缩技术进行废水中盐度的处理。通过对盐水进行反渗透技术，去除其中大量的无机盐，待到无机盐的浓度降低到一定标准后，再利用蒸发技术，对废水进行蒸发结晶。由此所蒸发而得的盐就可以进行纯度检测并二次回收利用。

3.5蒸发结晶系统工艺技术

蒸发是高能耗的，能耗在这些装置的运行成本中占较大的比例，因此单位能耗的降低和优化对降低整个运行成本至关重要。目前有3种主要的技术实现比能耗的最小化，多效蒸发（MED）技术、机械蒸汽再压缩（MVR）技术。多效蒸发（MED）技术，在多效蒸发装置中，由新蒸汽加热第一效产生的蒸汽不进入冷凝器，而是作为第二效的加热介质得以再次利用。这样可以将新蒸汽消耗有效降低约50%。重复利用此原理，可进一步降低新蒸汽消耗。第一效的最高加热温度与最后一效的最低沸点温度形成了总温差，分布于各个效。结果，每效温差随效数增加而减小。所以为达到指定的蒸发速率必须增大加热面积。初步估算表明，用于所有效的加热面积随效数成比例增加，蒸汽节省量逐渐减少的同时，投资费用显著增加。一般废水零排放项目应用三效具多。

结束语

综上所述，要想建设资源节约型与环境友好型社会，实现水资源与环境的协调发展，煤气化企业在未来发展的过程中，不仅要充分了解我国新出台的氨氮及氮氧化物的排放指标，同时也要高度重视煤气化的废气处理工作，并且要在此基础上进一步加大对煤气化废水处理工艺的研究，以此来有效提高煤气化废水处理的高效性，减少废水对生态环境所造成的污染与破坏。

参考文献

[1]刘安国.煤化工行业废水处理技术研究及应用现状[J].化工管理,2018(27):190.

[2]庄海峰,袁小利,韩洪军.煤化工废水处理技术研究与进展[J].工业水处理,2018,37(01):1-6.

[3]《煤化工废水处理技术发展报告》将于2015年5月出版[J].煤炭加工与综合利用,2017(04):61.

[4]《煤化工废水处理技术发展报告》将于2015年5月出版[J].煤炭加工与综合利用,2017(02):43.

[5]杜献亮.煤化工行业高含盐废水处理及多效蒸发结晶技术的应用[J].煤炭与化工,2017,37(12):129-131+142.