徐愛斌，益寶亮

（新疆宣力環(huán)保能源有限公司，新疆哈密 839000)

煤炭在我國能源儲備中占據(jù)主體位置，煤化工是將煤炭實(shí)現(xiàn)高效清潔利用的現(xiàn)代化工技術(shù)，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)就是利用化學(xué)反應(yīng)將煤炭轉(zhuǎn)化為其他形式的燃料和化學(xué)制品。煤化工產(chǎn)業(yè)的運(yùn)營會產(chǎn)生大量的廢水，煤化工廢水的成分比較復(fù)雜，特別是其中的難降解有機(jī)會對自然環(huán)境和生物造成嚴(yán)重危害。近年來國內(nèi)外關(guān)于煤化工廢水難降解有機(jī)物處理技術(shù)研究和應(yīng)用取得了一定的成果，煤化工廢水難降解有機(jī)物處理技術(shù)關(guān)系到我國生態(tài)環(huán)境安全，能源供給保障和煤化工產(chǎn)業(yè)綠色健康發(fā)展，特別隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和環(huán)境問題日益突出，對煤化工廢水難降解有機(jī)物處理技術(shù)進(jìn)行深入研究有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 傳統(tǒng)物化處理技術(shù)

傳統(tǒng)物化處理技術(shù)是指利用添加劑與煤化工廢水中的難降解有機(jī)物發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對難降解有機(jī)物的脫除。常見的技術(shù)有絮凝法和吸附法，絮凝法是指向煤化工廢水中添加混凝劑與難降解有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成絮凝物并進(jìn)行沉淀，再通過固液分離技術(shù)將絮凝物從廢水中分離出來，從而實(shí)現(xiàn)對煤化工廢水難降解有機(jī)物的處理[1]。有關(guān)研究證明，將絮凝法與零價鐵技術(shù)組合可以顯著提升煤化工焦化廢水脫除率。吸附法是借助多孔性吸附材料優(yōu)良的吸附性能對煤化工廢水難降解有機(jī)物進(jìn)行吸附，從而實(shí)現(xiàn)對煤化工廢水難降解有機(jī)物處理的一種物理技術(shù)，目前常用的吸附劑是活性炭。研究證明活性炭吸附法在煤化工廢水和反滲透廢水處理中具有良好的去除作用，此外，將活性炭吸附法與超濾技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對各種分子量有機(jī)物的有效去除。

2 新型物化處理技術(shù)

因傳統(tǒng)物化處理技術(shù)對煤化工廢水難降解有機(jī)物的處理能力具有很大的局限性，隨著研究人員對物化處理技術(shù)的深入研究，新型物化處理技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來，高級氧化法就是一種新型的物化處理技術(shù)。高級氧化法是指向煤化工廢水中施以聲、光、電等物理能量和臭氧，雙氧水等化學(xué)物質(zhì)，再經(jīng)過物理化學(xué)反應(yīng)生成羥基自由基（OH·），利用羥基自由基的強(qiáng)氧化作用將煤化工廢水中的難降解有機(jī)物氧化成為無機(jī)鹽、二氧化碳和水等無害物質(zhì)，根據(jù)羥基自由基的產(chǎn)生機(jī)理不同可以將高級氧化法細(xì)分為多種，每種高級氧化法的處理效果存在一定差異，本文對目前常見的幾種高級氧化處理技術(shù)分別進(jìn)行介紹。

2.1 臭氧氧化法

臭氧氧化法是一種以臭氧作為氧化劑對廢水進(jìn)行處理的高級氧化技術(shù)，臭氧氧化劑具有很強(qiáng)的氧化能力且在應(yīng)用的過程中不會有二次污染物質(zhì)產(chǎn)生。臭氧氧化法在煤化工廢水難降解有機(jī)物處理中具有高效安全的特點(diǎn)，臭氧氧化法因其安全高效的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)廢水處理方面，由于臭氧本身化學(xué)性質(zhì)很不穩(wěn)定，在煤化工廢水難降解有機(jī)物處理實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中一般與絮凝法、生物膜法、活性炭吸附法、活性污泥法等技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用可以取得比較理想的處理效果。

2.2 Feton 氧化法及類Feton氧化法

Feton氧化法是指利用Fe2+的催化作用將H2O2形成羥基自由基（OH·），利用羥基自由基對煤化工廢水難降解有機(jī)物進(jìn)行去除，F(xiàn)eton氧化法所使用的Feton試劑是一種Fe2+與H2O2形成的體系。研究發(fā)現(xiàn)在2.8V的電位作用下Feton試劑的氧化能力會被顯著提升，去除能力也會明顯增強(qiáng)[2]。在Feton氧化法的基礎(chǔ)上聯(lián)合聲、光、電等物理手段能夠有效提升煤化工廢水難降解有機(jī)物去除效率和去除效果，由此衍生的技術(shù)稱作類Feton氧化法，大量實(shí)驗(yàn)證明Feton氧化法及類Feton氧化法在難降解有機(jī)廢水處理方面非常適用。

2.3 超聲波氧化法

超聲波氧化技術(shù)是利用超聲波的空化作用在廢水局部中形成高溫高壓的環(huán)境，利用空化作用的熱解效應(yīng)和產(chǎn)生的羥基自由基（OH·）對廢水中的有機(jī)物進(jìn)行降解。超聲波氧化法在應(yīng)用中最佳的功率為360W，最佳pH為9左右，最佳作用時間為150min。超聲波氧化法單獨(dú)使用時其降解率有限，在煤化工廢水難降解有機(jī)物處理實(shí)際應(yīng)用中通常是與臭氧氧化法、Feton氧化法等處理技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，超級氧化技術(shù)通常作為輔助手段來使用。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，超聲波氧化法與臭氧氧化法聯(lián)合應(yīng)用時，經(jīng)過超聲波預(yù)處理后的煤化工焦化廢水的可生化指標(biāo)得到明顯提升。

2.4 電催化氧化法

電催化氧化法是另外一種非常高效的高級氧化技術(shù)，在電催化氧化法特有的催化體系當(dāng)中可以形成大量的羥基自由基（OH·），利用羥基自由基的強(qiáng)氧化性對煤化工廢水難降解有機(jī)物進(jìn)行氧化降解達(dá)到對廢水處理的目的，電催化氧化法具有處理效率高、處理量大、無有害副產(chǎn)物產(chǎn)生和不具有選擇性等優(yōu)點(diǎn)，因此，電催化氧化法幾乎可以應(yīng)用于所有的有機(jī)廢水降解當(dāng)中，該方法是一種適用范圍非常廣的有機(jī)廢水處理技術(shù)，正因其具有諸多優(yōu)勢，是相關(guān)研究人員重點(diǎn)研究的對象。

2.5 其他氧化法

隨著新材料新技術(shù)的發(fā)展，涌現(xiàn)出一些新型的高級氧化技術(shù)，主要包括：超臨界水氧化法、光催化氧化法和微波誘導(dǎo)催化法等。超臨界水氧化法是一種新型的工業(yè)廢水有機(jī)物處理技術(shù)，該技術(shù)的處理效率較高，研究發(fā)現(xiàn)，超臨界水氧化法具有對煤化工廢水難降解有機(jī)物深度處理的作用，且該方法的降解效果與反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間關(guān)系密切，與反應(yīng)壓力關(guān)系不大。光催化氧化法是利用半導(dǎo)體材料在光輻射作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)對煤化工廢水難降解有機(jī)物進(jìn)行降解的一種處理技術(shù)，目前常用的半導(dǎo)體催化劑材料是TiO2。研究表明，光催化氧化法單獨(dú)應(yīng)用于苯酚廢水降解時，其降解率為35%，將其與超聲波氧化法和臭氧氧化法組合應(yīng)用可以將苯酚廢水的降解率升高至85%[3]。微波誘導(dǎo)催化法是利用極性分子在催化氧化反應(yīng)中的促進(jìn)作用來實(shí)現(xiàn)對工業(yè)廢水有機(jī)物降解的處理技術(shù)，利用該方法可以有效提升降解效率，同時能夠有效降低活化能。該方法因其處理成本低且降解高效成為相關(guān)人員研究的熱點(diǎn)，該方法在煤化工廢水難降解有機(jī)物處理方面尚處于研究階段。

3 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是煤化工廢水處理中應(yīng)用時間最久、應(yīng)用技術(shù)最成熟、應(yīng)用范圍最廣且應(yīng)用成本最低的處理技術(shù)。目前在煤化工廢水難降解有機(jī)物處理中應(yīng)用最多的生物處理技術(shù)有：A/O、A2/O、UASB、SBR等[4]，隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，出現(xiàn)了一些新興的生物處理技術(shù)，生物處理技術(shù)因其具有綠色環(huán)保、操作便捷、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，在煤化工廢水難降解有機(jī)物處理領(lǐng)域占據(jù)著非常重要的地位。

4 膜處理技術(shù)

膜處理技術(shù)也是一種有效的工業(yè)廢水處理技術(shù)，膜處理技術(shù)在煤化工廢水難降解有機(jī)物處理方面已經(jīng)得到了一定程度的應(yīng)用。目前在煤化工廢水難降解有機(jī)物處理方面常用的膜處理技術(shù)有UF-NF雙膜工藝、反滲透和浸沒式超濾工藝、UF-RO工藝等[5]。隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展，性能更優(yōu)良、功能更完善、種類更多樣的生物膜不斷被研發(fā)出來，膜處理技術(shù)在煤化工廢水深度處理方面的應(yīng)用范圍將會越來越廣，特別是在煤化工廢水深度回用水處理方面，膜處理技術(shù)及其改進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用前景將會非常廣闊。

5 結(jié)束語

隨著國家零排放政策的提出，煤化工難降解有機(jī)廢水的處理技術(shù)在行業(yè)內(nèi)受到越來越多研究人員的關(guān)注。近年來新型處理技術(shù)和生物處理技術(shù)的研究也取得了一定進(jìn)展，與現(xiàn)有處理技術(shù)進(jìn)行組合應(yīng)用是未來主要的發(fā)展趨勢。