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摘要：煤化工技術主要是以原煤為原料,應用物理、化學等各類工藝方法將煤炭轉換為氣態液態與固態,并進行深度的加工。開發煤化工技術有助于提升煤炭利用效率,進一步推動煤炭能源高效利用。文章基于此背景下簡要分析煤化工廢水處理技術進展及發展方向,并提出具體的發展策略,希冀有效促進煤炭能源高效利用。

關鍵詞：煤化工;廢水處理技術;進展;發展方向

引言

隨著我國經濟的發展,我國煤化工產業的發展過程中取得了顯著的成績。但是在煤化工工藝中產生的廢水對環境的影響應予以廣泛的重視。由于煤化工是以煤炭為原料,經過化學等相關技術進行加工,產生的廢水較多且有害物質濃度高、成分復雜,難以進行有效處理,所以也嚴重抑制著煤化工產業的可持續發展。由于大部分企業廢水處理工藝較為落后,處理后的廢水難以達到排放標準,嚴重制約著煤炭化工企業的可持續發展。為此,本文從以下幾方面探究煤化工廢水處理技術進展及發展方向。

1煤化工廢水理論概述

1.1煤化工廢水來源

煤化工主要是以煤炭為原料,在煤炭原料加工過程中有效應用化學技術進行產品加工,在加工過程中會產生成分復雜的廢水,廢水中通常含有氨、氮、硫等各項難降解的有機物高達300余種,嚴重破壞環境。所以必須及時對煤化工廢水進行科學有效的處理,否則將會對環境產生難以補救的毀滅。

1.2煤化工廢水分類

根據煤化工廢水的水質條件,我們能夠看出主要有煤氣化廢水與煤液化廢水、煤焦化廢水。例如在水質特征的煤氣化工工藝中可以在造氣爐出口運用循環水冷卻噴淋系統,有助于降低煤氣溫度,可以將煤氣中攜帶沒有分解的焦油與氣化劑微溶或者是溶于水中,并且對水中的有機雜質冷凝,可以洗滌掉煤氣中的部分灰分,也能夠產生大量的制煤氣廢水。由于煤業化廢水是煤炭轉化為油品的過程,在此過程中會產生一定的廢水,主要包含硫、酚等等,含量越高越難降解,排放量越大也越難以有效處理。而煤焦化廢水是煤炭由于隔絕空氣加熱分解為焦油和煤氣,在此過程中產生的廢水,這部分廢水氨、氮含量較高,含有的有機物污染種類較多,成分也極為復雜,難以有效處理廢水。

1.3煤化工廢水特點

由于煤化工廢水的涵蓋污染物較多,煤化工生產工藝也較為復雜,幾乎每個工藝都會產生各類的污染物,各類污染物都會集中在廢水之中,所以廢水的成分極為復雜,進一步加劇了廢水處理難度。如果選用專業化處理方式進行化學技術處理,會導致色度與濁度較高,這也是煤化工廢水的重要特征,主要原因在于煤化工生產階段過程中通常會產生各類的污染物,各類污染物主要集中在廢水中,并且產生一定的反應,如果反應后會產生色度偏大的物體,也加劇了廢水的處理難度。由于降解難度逐步加大,煤化工廢水中的涵蓋有機物數量逐步增多,也加劇了廢水的處理難度。

2煤化工廢水處理技術應用分析

2.1預處理

由于煤化工廢水中通常會含有酚,可以采用吸附材料進行有效的脫酚處理,吸附材料吸酚飽和后便可以應用有機溶劑或者是蒸汽對于吸附劑進行再生。一般的吸附材料主要有活性炭或者是改性的膨潤土、大孔的吸附樹脂,而天然的膨潤土表面具有親水性,所以對水中的有機物難以有效吸收。如果應用膨潤土作為吸附劑,必須要改進其性能才能夠使用。相關研究者對于膨潤土以及膨潤土的改性功能進行了分析和研究,發現膨潤土經過改性后,吸附活化能力更高,但是達到的平衡時間也會較少,在此過程中吸酚含量逐步增大。活性肽是經常使用的吸附劑,由于具有高比面積以及孔灶結構較為發達,相比較其他材料而言報價較為低廉。在煤化工廢水處理過程中,通常會選用活性炭進行脫酚處理。部分研究者根據相關實踐表明,應用活性炭吸附苯酚,例如在溫度30℃,pH值為6的情況下,去掉率約為86%。結合煤化工企業的廢水情況分析,廢水表面覆有油類物質會對后期的煤化工廢水處理產生一定的影響,所以應當有效應用相關技術改善含油量,可以使用氣浮法或者是隔油池方法有效去除油類物質。

2.2蒸氨

煤化工產生的廢水氨氮含量較高,通常是源自于煤制氣反應過程中,由于高溫裂解或者是煤制氣在反應后產生的氨氣,氨氣的濃度決定著硝化細菌的活性。在當前煤化工企業廢水處理過程中,通常會選用水蒸氣體法進行脫氨,由于煤化工產生的廢水可以通入較多的高溫蒸汽,有助于降低廢水氨氮含量,從而確保氨氮進行蒸餾與分離再次應用。

2.3深度處理

臭氧屬于強氧化劑,臭氧的氧化過程中主要有兩個途徑。第1種則是通過分子臭氧氧化,另一種途徑則是通過臭氧分化產生羥基自由基,進行再次氧化。臭氧氧化技術有助于降低煤化工產業產生的廢水COD,也能夠降低廢水中的色度與濁度,在此過程中不會產生二次污染。根據相關研究表明,在內循環的反應器過程中,可以對煤化工廢水進行臭氧深度處理,能夠處理掉40%至50%的COD。其中對于雜環類與酚類有機物產生極為顯著的效果,隨著臭氧氧化技術的逐步發展,臭氧在單獨運行中有機物與臭氧反應之后,也會產生羧酸與醛,這兩類物質能夠避免與臭氧再次反應,有助于提高臭氧處理效能。非均相催化臭氧氧化是構建在臭氧氧化的前提下的高檔氧化技術,是在特定的催化劑作用下,對于產生的羥基自由基進行氧化分解,可以應用金屬氧化物與活性炭等催化劑進行催化。當前最多使用的金屬氧化物主要有二氧化鈦,三氧化二鋁。影響氧化劑氧化作用要素,主要有溫度與pH值,增加pH值,能夠有效改善氫氧根離子的發生,進而改善氧化能力,在氧化過程中催化劑可以起到催化作用,并且起到一定的吸附作用,改動pH值能夠轉移金屬氧化表面的電荷,并增強對有機物的吸附能力。例如在紫外光照射下,光催化氧化技術應用半導體材料吸附材料表面的氧化劑產生強烈的氧化功能,可以產生羥基自由基,并且對有機物進行分解。例如可以應用二氧化鈦進行光催化,能夠有效處理難降解的有機物。

3結語

綜上所述,近幾年我國煤炭化工行業不斷發展,產業的技術水平也逐步升級。在此發展過程中,要特別關注煤化工對生態環境的污染,特別是廢水污染對環境破壞的巨大影響。建設生態文明是關系人民福祉、關乎民族未來的大計,是實現中國夢的重要內容。我們要加強煤化工廢水處理技術,把落實主席“綠水青山就是金山銀山”的指示精神落到實處。

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作者：費凡 張培培 單位：山東華魯恒升化工股份有限公司