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摘要：伴隨著我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種工業(yè)生產(chǎn)的損耗和污染物對我國的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。煤化工是典型的高污染高耗能行業(yè)，煤化工廢水屬于高污染、有毒、難降解的工業(yè)有機(jī)廢水，如不經(jīng)處理排放會對周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，煤化工廢水處理技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫，甚至?xí)绊懳覈鐣?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。針對煤化工廢水處理技術(shù)與工藝進(jìn)行分析研究，為煤化工廢水處理技術(shù)應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：煤化工廢水；處理；污染；零排放

引言

鑒于我國能源結(jié)構(gòu)富煤少油缺氣的特點(diǎn)，大力發(fā)展煤化工是保障我國能源安全與實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。煤化工行業(yè)水耗較大、規(guī)模體量大，距統(tǒng)計(jì)，平均每噸煤制乙醇需用水25t、煤制烯烴需用水28t，可見，煤化工行業(yè)對水資源的使用量大。煤化工廢水的零排放問題值得社會各界高度關(guān)注，如廢水處理不當(dāng)就排放會造成嚴(yán)重的污染。煤化工生產(chǎn)過程中廢水的產(chǎn)生主要是煤炭的洗滌、冷凝和分餾工段。煤化工廢水主要來源為高濃度、難降解、有毒的煤氣洗滌廢水，其中含有酚類、氨氮等經(jīng)生化處理難以降解達(dá)標(biāo)的有毒有害物質(zhì)，處理不達(dá)標(biāo)就排放會對周邊地區(qū)的水源及生態(tài)環(huán)境造成破壞。生態(tài)環(huán)境的脆弱，使煤化工行業(yè)與地區(qū)自然環(huán)境保護(hù)的矛盾日益突出。煤化工廢水處理難度較大，使用常規(guī)污水處理技術(shù)很難達(dá)標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生化處理等技術(shù)應(yīng)用到廢水處理中，受技術(shù)發(fā)展水平限制，依靠生物分解技術(shù)僅對苯酚類污染物進(jìn)行有效降解，對于吡啶和咔唑類物質(zhì)難以有效分解，對處理結(jié)果進(jìn)行抽樣很難達(dá)標(biāo)［1－3］。

1煤化工廢水處理及問題分析

長期以來，煤化工廢水的排放與處理是一項(xiàng)技術(shù)難題，由于煤化工對水資源的消耗大，廢水產(chǎn)生量大，且成分復(fù)雜，處理技術(shù)要求高。經(jīng)抽樣，煤化工廢水中含有大量的酚類、烷烴類、芳香烴類、氨氮和氰等有毒有害物質(zhì)，屬于難降解有機(jī)化合物工業(yè)廢水。要想對處理后的廢水實(shí)現(xiàn)零排放，對處理技術(shù)和設(shè)備要求更加嚴(yán)格。生化技術(shù)處理后的廢水，經(jīng)檢測，水中重鉻酸鹽指數(shù)（CODcr）、氨酚、氨氮等濃度有所下降，但是水中COD、色度仍難以達(dá)標(biāo)。廢水處理成為制約行業(yè)發(fā)展的難題之一，如何尋求處理效果好、工藝穩(wěn)定、成本低的技術(shù)成為關(guān)鍵。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤化工廢水處理技術(shù)層出不窮，但是各類技術(shù)各有利弊。為此，本文對當(dāng)前應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟的廢水處理技術(shù)進(jìn)行分析探討。

2煤化工廢水主要處理技術(shù)分析

當(dāng)前，煤化工廢水處理技術(shù)基本采用物化預(yù)處理、生化處理（其中主要包括上流式厭氧污泥床UASB處理技術(shù)和載體流動(dòng)床生物膜法CBR技術(shù)等）和物化深度處理。

2．1物化預(yù)處理

物化預(yù)處理通常采用隔油和氣浮的處理方法。鑒于廢水中焦油含量高會對后期生化處理效果打折，使用氣浮方法對煤化工廢水進(jìn)行預(yù)處理關(guān)鍵是將回收后的焦油循環(huán)再利用，這樣還能起到處理廢水過程中防止曝氣的效果。

2．2生化處理

生化預(yù)處理技術(shù)主要采用缺氧與好氧生物法處理（A／O工藝），鑒于煤化工廢水中含有大量的環(huán)類化合物且成分復(fù)雜，使用好氧生物法來處理廢水后檢測水中的COD指標(biāo)極不穩(wěn)定。隨著生物技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了載體流動(dòng)床生物膜法（CBR）、PACT法、厭氧生物法和厭氧－好氧生物法等。

2．2．1厭氧生物法

上流式厭氧污泥床（UASB）處理技術(shù)，是使煤化工廢水在特殊反應(yīng)容器中逐級自下而上流動(dòng)，在處理過程中將廢水中含有的有機(jī)物通過微生物直接轉(zhuǎn)化為CH4、CO2等并排放入反應(yīng)器上部。同時(shí)，加裝三相分離器的反應(yīng)容器，實(shí)現(xiàn)了氣、液、固的三相分離。

2．2．2改進(jìn)的好氧生物法

1）PACT法是在活性污泥池中添加活性炭粉末，充分利用活性炭的吸附作用來實(shí)現(xiàn)對有機(jī)物和溶解氧的吸收，同時(shí)，吸收的雜物還可成為微生物的食物以此形成完整的循環(huán)鏈條，對于有機(jī)物的氧化分解能力提升明顯。2）載體流動(dòng)床生物膜法（CBR）是基于特殊結(jié)構(gòu)載體的生物流化床技術(shù)。該技術(shù)在同一個(gè)生物處理單元中將生物膜法和活性污泥法有機(jī)結(jié)合，提升反應(yīng)池的處理效果，并增強(qiáng)系統(tǒng)抗沖擊能力。可有效地降解廢水中難以降解的污染物，降低出水中的COD濃度。在處理濃度較高的煤化工廢水技術(shù)中廣泛使用，還可應(yīng)用于后續(xù)的深度處理回用單元。3）厭氧－好氧聯(lián)合生物法污水處理廠單純采用好氧或厭氧技術(shù)來處理工業(yè)廢水，實(shí)現(xiàn)零排放很難達(dá)標(biāo)，雖然經(jīng)過厭氧酸化技術(shù)處理過的工業(yè)廢水中有機(jī)物的生物降解能力提升明顯，尤其是去除重鉻酸鹽CODcr方面效果顯著。污水處理廠主要在降解有機(jī)物萘、喹啉和吡啶時(shí)采用該技術(shù)取得顯著效果。

2．2．3深度處理煤化工廢水

在經(jīng)過生化方式處理后，雖然水中重鉻酸鹽指數(shù)CODcr、酚類和氨氮的濃度有所下降，但是對COD、色度等處理上仍然難以達(dá)到零排放標(biāo)準(zhǔn)，必須采用深度處理的方法來進(jìn)一步處理。深度處理技術(shù)包括高級氧化、吸附、混凝沉淀和固定化生物技術(shù)及反滲透膜等。1）高級氧化技術(shù)。鑒于煤化工廢水中有毒有害物質(zhì)成分復(fù)雜、含量高，特別是難降解的酚類、多環(huán)芳烴、含氮有機(jī)物等含量高，對后續(xù)廢水處理質(zhì)量有影響，高級氧化技術(shù)主要是通過在廢水中釋放HO自由基，來降解有機(jī)污染物。高級氧化技術(shù)根據(jù)產(chǎn)生自由基的方式和反應(yīng)條件的不同，可將其分為光化學(xué)氧化、催化濕式氧化、臭氧氧化、電化學(xué)氧化等。催化氧化技術(shù)主要用在廢水處理前期，可提高煤化工廢水的生化能力，由于使用過程中能耗大、成本高，實(shí)際應(yīng)用較少。2）吸附法是通過固體表面的吸附能力來吸附去除膠質(zhì)，但是當(dāng)吸附表面的固體顆粒物大時(shí)效果不明顯，僅利用于吸附較小的膠質(zhì)顆粒物，同時(shí)，由于該技術(shù)的吸附量大、成本高僅適合于小型污水處理廠使用。3）混凝沉淀是依靠重力沉降作用來實(shí)現(xiàn)煤化工廢水中懸浮物的固液分離。通過有機(jī)懸浮物的沉淀來降低后續(xù)固化生物處理過程中的有機(jī)負(fù)荷。污水處理廠在實(shí)際應(yīng)用中通過在工業(yè)廢水中加入鋁鐵鹽、聚鐵和聚丙烯酰胺等混凝劑來提高沉淀效果。4）固定化生物技術(shù)是采用固定菌種，對含有有機(jī)毒物的廢水進(jìn)行針對性的降解。經(jīng)馴化的菌種對喹啉類物質(zhì)的降解能力較污泥高3倍，且降解率高，經(jīng)處理，廢水中的喹啉和吡啶類物質(zhì)含量大幅下降，應(yīng)用較廣。

3結(jié)語

受我國能源結(jié)構(gòu)的限制，煤炭仍是我國的基礎(chǔ)能源，而大力發(fā)展煤化工可提高煤炭產(chǎn)品的附加值，但是，生產(chǎn)過程中的廢水排放對生態(tài)環(huán)境的破壞不容忽視，必須發(fā)展廢水處理技術(shù)，提高處理效果和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)零排放，保障煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)價(jià)值與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙贏。

參考文獻(xiàn)：

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［3］崔保華，劉軍，曹祎，等．應(yīng)用AO法處理煤化工酚氰廢水［J］．煤化工，2001（3）：52－54.

作者：王維 單位：西山煤電集團(tuán)公用事業(yè)分公司古交給排水分公司