劉 樂(lè)

(同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西 大同 037000)

煤化工廢水處理技術(shù)應(yīng)用分析

劉 樂(lè)

(同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西 大同 037000)

從我國(guó)煤化工廢水的分類(lèi)和特點(diǎn)出發(fā)，分析煤化工廢水處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了煤化工廢水的處理方法。

煤化工；廢水；處理技術(shù)；應(yīng)用分析

1 煤化工廢水的分類(lèi)和特點(diǎn)

根據(jù)廢水來(lái)源方式的不同，煤化工廢水主要分為煤制氣廢水、煤制焦廢水以及煤制油廢水。

1.1 煤制氣廢水

煤氣發(fā)生爐中發(fā)生的一系列煤氣洗滌過(guò)程造成了煤制氣廢水的產(chǎn)生。這類(lèi)廢水中含有各類(lèi)污染物，主要表現(xiàn)為酚類(lèi)、長(zhǎng)鏈烷烴類(lèi)以及芳香族化合物。由于污染物雜亂的類(lèi)別以及較高的濃度，因此這類(lèi)廢水處理起來(lái)具有較大的難度。

1.2 煤制焦廢水

煤制焦廢水主要來(lái)自焦?fàn)t煤氣初冷和焦化生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)用水以及蒸汽冷凝廢水[1]。這是一類(lèi)降解難度較大且含有很多有毒成分的廢水，其中含有的氮成分，會(huì)導(dǎo)致處理過(guò)程中的氮類(lèi)物質(zhì)超標(biāo)，進(jìn)一步污染環(huán)境。因此，這類(lèi)污水處理起來(lái)也具有一定的難度。

1.3 煤制油廢水

煤制油是以煤炭為原料通過(guò)一系列化學(xué)過(guò)程來(lái)生產(chǎn)油類(lèi)物質(zhì)的過(guò)程，在這一過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水屬于煤制油廢水[2]。煤制油廢水中含有油、COD(化學(xué)需氧量)、BOD、氨氮、氰化物、氟化物、硫化物、氯化物、硅等各種化合物，處理難度較大。

2 煤化工廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀

1) 污染物質(zhì)的濃度太高，一般的活性物質(zhì)難以實(shí)現(xiàn)降解。同時(shí)，含氮物質(zhì)不能有效地去除。

2) 厭氧好氧脫氮法能夠解決上述含氮物質(zhì)的問(wèn)題，但是化學(xué)需氧量仍然達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。

3) 活性污泥污水處理技術(shù)。該工藝技術(shù)運(yùn)行靈活，運(yùn)行模式簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，并且對(duì)于污水有很好的緩沖稀釋作用，同時(shí)具有良好的脫氮脫磷的效果，適用于用水量緊張以及土地稀缺的小城市[3]。但是，該技術(shù)仍然存在弊端。例如，對(duì)于酚類(lèi)有毒物質(zhì)的抵抗能力不足，而且污泥容易流失。

4) 高級(jí)氧化技術(shù)廢水處理法是，利用羥基自由基與有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，直至把最終產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，從而達(dá)到降解的目的。但是，實(shí)現(xiàn)起來(lái)遇到的主要困難是，該工藝方法運(yùn)行成本較高，大部分企業(yè)承擔(dān)不起高昂的費(fèi)用，因而實(shí)用性不高。

5) 膜分離技術(shù)處理污水法利用了含有不同分子直徑大小的混合物在經(jīng)過(guò)半透模時(shí)會(huì)經(jīng)過(guò)選擇性分離的特點(diǎn)[4]。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是，可以進(jìn)行選擇性分離，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，同時(shí)能耗較低，只需電能驅(qū)動(dòng)。但是，膜分離技術(shù)的缺點(diǎn)是膜的使用壽命問(wèn)題。該工藝幾乎不涉及化學(xué)反應(yīng)，因此也減少了進(jìn)一步污染的發(fā)生。

6) 生物膜法處理廢水技術(shù)屬于好氧生物處理技術(shù)，在實(shí)際中被用來(lái)處理廢水中的膠體狀以及溶解性有機(jī)物。生物膜處理污水能夠解決活性污泥處理技術(shù)其污泥容易流失的問(wèn)題，但對(duì)于化學(xué)需氧量的去除效率低，因此并不適用于大規(guī)模的煤化工廢水處理過(guò)程。其工作原理圖如圖1所示。

圖1 生物膜法廢水處理技術(shù)

3 煤化工廢水處理方法

3.1 厭氧生物法

該工藝方法主要靠UASB反應(yīng)器得以實(shí)現(xiàn)，該反應(yīng)器包括進(jìn)水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器以及處理水派出系統(tǒng)。首先，廢水自下而上通過(guò)UASB反應(yīng)器，在該反應(yīng)器的底部有一個(gè)高活性的污泥床，在此處污水中的大部分有機(jī)物都被分解為二氧化碳和甲烷。另外，在該反應(yīng)器的上方設(shè)置有三相分離器，用來(lái)分離氣體、液體和固體顆粒。該反應(yīng)器具有十分巨大的負(fù)荷能力，因此適用于高濃度有機(jī)廢水的處理。在該反應(yīng)器中發(fā)生的厭氧生物法過(guò)程主要是水解酸化以及產(chǎn)乙酸和甲烷，然后在多種微生物的作用下分解成二氧化碳、水以及沼氣。如圖2所示為UASB反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)分析圖。

3.2 高級(jí)氧化技術(shù)

高級(jí)氧化技術(shù)是利用水處理過(guò)程中產(chǎn)生的羥基自由基，氧化水中含有的難以降解的大分子有機(jī)物，使其轉(zhuǎn)化為低毒的小分子物質(zhì)，或者直接轉(zhuǎn)化成水和二氧化碳。高級(jí)氧化技術(shù)包含很多個(gè)方面，例如，利用氧氣或者過(guò)氧化氫等進(jìn)行化學(xué)氧化、電化學(xué)氧化、濕式空氣氧化、光催化氧化以及超臨界水氧化等等。高級(jí)氧化技術(shù)在一定程度上的確會(huì)產(chǎn)生可喜的廢水處理成效，但基于對(duì)經(jīng)濟(jì)成本的考慮，該氧化方法對(duì)于能源消耗的要求較高，因此經(jīng)濟(jì)成本也會(huì)相應(yīng)提高。表1是常見(jiàn)的氧化劑及其標(biāo)準(zhǔn)電極電位。

3.3 BAF法

BAF法也叫做曝氣生物濾池，該工藝是利用新型的生物膜技術(shù)來(lái)達(dá)到處理廢水目的的一項(xiàng)研究，對(duì)于脫磷脫氮具有很好的效果[6]。該設(shè)備具有濾料層、過(guò)濾層、填料層等幾部分組成。工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)濾

表1 常見(jiàn)氧化劑的標(biāo)準(zhǔn)電極電位

圖2 UASB消化器結(jié)構(gòu)示意圖

料層時(shí)，一部分污染物會(huì)被攔截，并在此被濾料層表面的微生物初步降解。產(chǎn)生的污泥會(huì)被保留在過(guò)濾層中。此種方法結(jié)合了物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，更大程度地進(jìn)行污水凈化。同時(shí)，整個(gè)工作系統(tǒng)環(huán)境較為穩(wěn)定且能耗低、成本少。圖3為BAF法示意圖，表2是幾種濾料的物理性質(zhì)比較。

表2 BAF法幾種濾料的物理性質(zhì)比較

圖3 BAF法示意圖

3.4 CBR法

CBR處理廢水的方法與BAF方法相類(lèi)似，也是利用生物膜與微生物活性物質(zhì)相結(jié)合的原理。此種方法主要適用于高濃度以及難降解的污染物，并且能夠有效地去除含氮類(lèi)的物質(zhì)。值得肯定的是，此種方法對(duì)于后續(xù)處理的回收利用起到了行之有效的作用。因此，此種方法在實(shí)際生產(chǎn)中也得到了較為廣泛的應(yīng)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前，我國(guó)的煤化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，豐富的煤炭資源也使得煤化工在我們的生活中發(fā)揮了巨大的作用。但是煤炭資源帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也不能忽視煤化工廢水的處理。環(huán)境保護(hù)應(yīng)該引起我們的重視，廢水處理會(huì)提高水的利用效率，且對(duì)于城市水環(huán)境的良好循環(huán)和恢復(fù)有發(fā)展促進(jìn)作用，同時(shí)會(huì)降低污水對(duì)于環(huán)境的破壞作用[6]。力爭(zhēng)用行之有效的方法使得污染物循環(huán)再利用。

[1] 徐春艷,韓洪軍,李琨.EBA生物組合技術(shù)在煤化工廢水處理工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)給水排水,2015,5(6):123.

[2] 徐春艷,韓洪軍,姚杰,等.煤化工廢水處理關(guān)鍵問(wèn)題解析及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)給水排水,2014,6(22):78-80.

[3] 曹宏斌.關(guān)于煤化工廢水處理的思考及技術(shù)應(yīng)用[J].煤炭加工與綜合利用,2016,6(10):3-4.

[4] 張剛,步春梅,石穩(wěn).淺析煤化工廢水處理技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2015,4(8).45.

[5] 汪洋,張宇.探討煤化工廢水處理工藝技術(shù)的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J].工程技術(shù):引文版,2016,5(10):00233.

[6] 季春,汪昀,史林均,等.高級(jí)氧化技術(shù)在煤化工廢水處理中的應(yīng)用與前景分析[J].科學(xué)中國(guó)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

劉 樂(lè)，男，1986年出生，2008年畢業(yè)于鄭州輕工業(yè)學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)，本科，助理工程師。

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

X784

A

1004-7050(2017)04-0150-03

環(huán)境保護(hù)