煤化工污水處理技術研究

荊鵬飛 曹宇亮 陶金光 田楠

摘要：為了加強煤化工企業污水治理，保護水環境，每個企業都非常重視環保建設，并投入了大量的資金。設計部門也對煤化工污水處理進行了多工藝、多方案比較與探索。煤化工污水產生量大，比較難以處理，利用多種方法聯合處理煤化工污水是煤化工污水處理技術的發展方向。本文簡要介紹了幾種煤化工污水的處理工藝及處理路線。

關鍵詞: 煤化工 污水處理? 技術 綜述

中圖分類號：G353文獻標識碼： A

目前我國對于煤化工廢水的處理主要采用生化處理法，這種新型廢水處理方法能夠采用生物降解能力對煤化工廢水中的苯類物質以及苯酚類物質進行有效分解，但其缺點也表現得比較明顯，對于煤化工污水里的吡啶、咔唑類成分難以降解[1]。在對煤化工污水的處理后進行檢測，很多煤化工企業在對污水進行處理后都很難達到國家一級處理標準，污水的濃度和色度都存在一定的凈化缺陷，因此，在對于煤化工廢水的CODcr檢測中要盡量降低其CODcr的濃度，對排放性的氨氣、氮氣指標要進行嚴格控制，使污水處理盡量達到排放標準。

一、 煤化工廢水的性質研究

煤化工污水是在煤化工洗滌之后所排放的具有高濃度煤氣成分的廢水，煤化工污水中含有大量有毒成分和有害物質，如含氮、氫化物、苯酚等有毒有害成分。在煤化工企業排放的污水中，其中氨氮含量為200～500mg/L，CODcr成分的含量高達5000mg/L，摒棄煤化工廢水中含有大量的有機污染物成分，如環芳香族化合物，硫化物等，這類有機物在水源的正常降解過程中很難得到有效地分解，并且其有機成分在污水排入河流中會導致河流的富營養化，導致生態失衡。煤化工廢水在進行生物分解的過程中，只能將其中的萘、吡咯、吠喃等物質分解，而入咔唑、聯苯類等物質在生物的催化作用下也很難進行分解。

二、煤化工廢水的生化處理方法

煤化工廢水在排放之前都需要進行初步凈化處理，通常煤化工企業對污水首先進行物化預處理，氣浮、隔油是對煤化工污水預處理中比較常用的方式。所謂氣浮法是對煤化工廢水中的油類進行分層隔離，將漂浮在上層的油類進行去除并且回收利用，這種方法可以直接避免煤化工廢水中的油類物質對于水源的后續化污染，并且還能夠對曝氣做到有效的防治。目前，大多數煤化工企業對廢水的處理采用缺氧、好氧生物的分類處理方法，這種方法也被稱為A/O處理方法。由于好氧生物在對煤化工污水進行降解的過程中不能完全發揮其穩定效能，對污水中含有的雜環類化合物難以直接去除。因此，針對目前大多數煤化工企業在污水處理中出現的問題，需要從新的角度來考慮污水處理的模式，如采用PACT法、厭氧生物法等對煤化工污水進行深度處理。

在考慮污水處理工藝時除了因地制宜外，還應當便于管理，并盡量采用先進的技術以及高效的處理設備并開展科學試驗。

污水處理方法分類：污水處理方法主要可以分為物理法、化學法、和生物法。物理法是利用物理作用對廢水中的懸浮物進行分離或回用。不僅可以用于廢水的預備處理或初步處理，還可用于一級處理，或在二級和三級處理以及深度處理中配合其他主要處理單元?；瘜W法是指利用化學反應對廢水中的溶解物或膠體進行處理或回收，如酸堿中和、某些有用物質的萃取、有害溶解氣體的吹脫等?；瘜W法既可單獨使用，也可用于二級處理或三級處理（深度處理）。生物法是利用微生物的新陳代謝作用處理廢水的方法，有機物通過生物法處理最后轉化為CO2與無機鹽類，但它不能回收廢水中有用物質，它可用來進行二級處理或三級處理（脫氮脫磷）[2]。

1．預處理

對煤氣化生產廢水中的氰化物可采用堿性氯化法處理，分兩級反應：一級反應是先將氰氧化局部氧化為氰酸鹽。反應如下：

CN-+ClO-+H2O→CNCl+2OH-

CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O

二級反應是將氰酸鹽進一步氧化為二氧化碳和氮。反應如下：

2CNO-+3OCl-+H2O→2CO2↑+N2↑+3Cl-+2OH-

2．生化處理

（1）HBF工藝

HBF工藝是綜合活性污泥法與生物膜法的優勢，進行COD、氨氮的降解與轉化，其實質是連續的前置反硝化+連續好氧硝化+后置反硝化后接兩座交替運行的序批反應沉淀池。因此具有兩段A/O法的生物脫氮功能和序批反應、分離(SBR)一體化特性。由于在好氧池及序批沉淀池內增加固定式酶浮填料，該方法為各種優勢微生物的生長繁殖創造了良好的環境條件和水力條件，使得有機物的降解、氨氮的硝化、反硝化等生化過程保持高效反應狀態，有效地提高生化反應傳質條件及分離效果，促進了生物降解效率的提升[3]。

（2）PACT法

PACT法是一種向活性污泥系統中投加粉末活性炭,形成復合式生物反應器的新型水處理工藝。其工藝特點是PAC顆粒包裹在活性污泥絮體中,通過活性炭吸附和生物降解的有機結合,強化活性污泥絮體的凈化功能,提高系統的處理能力，利用活性炭粉末對有機物和溶解氧的吸附作用，為微生物的生長提供食物，從而加速對有機物的氧化分解能力。既提高了污泥的吸附能力，也提高了COD的降解去除率。此外，PACT法能處理生物難以降解的有毒有害的有機污染物質。

（3）BAF工藝

曝氣生物濾池是一種新型的高負荷浸沒式固定生物膜反應池，它結合了活性污泥法和生物膜法各自的優點，并將生化反應和物理過濾(即生物降解去除BOD和固液分離去除SS)兩種處理過程合并在同一個反應池中完成。因此，該工藝容積負荷可以很高，出水水質好，無需另設二沉池，無污泥膨脹問題。

（4）厭氧生物法

一種被稱為升流式厭氧污泥床(UASB)的技術用于處理煤化工污水。該法是在升流式厭氧生物濾池的基礎上發展而成的，廢水自下而上通過底部帶有污泥層的反應器，反應區由生物顆粒污泥層及絮狀污泥層組成，大部分的有機物在此被微生物轉化為CH4和C02，在反應器的上部設有三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。

3 污水處理的方法選擇

在選擇污水處理工藝和主要技術單元操作方式時，不僅要考慮污水處理要求、處理程度以及采用技術工藝的先進性和實用性，在可能情況下盡量降低工程占地和建設運行費用外，還應考慮工程系統維護的管理水平。目前，國內一些污水處理廠引用了先進的自動監控儀表設備，但是由于缺乏具有一定水平的維護人員，導致造成設備的閑置和浪費。因此，在選擇污水處理工藝時，應根據實際情況，并根據污水特性和處理目標，選定適合的技術，例如，氧化溝工藝技術簡單、占地面積小、投資小，但是節能效果比傳統活性污泥法差，一些大型的污水處理廠不易采用；對于南方的城市污水，由于污水水質相對低些，環境溫度相對較高，可選擇采用負荷能力和運行費用都有些優勢的生物接觸氧化法；對于天然凈水水體可以利用條件，最好采取自然生物處理法。

由于工業污水中具有多種污染物，因此僅采用一種處理單元不可能將所有污染物質去除干凈。一般需要集中方法和幾個單元組成的處理系統對一種污水處理后才能達到排放要求。應當根據污水水質、水量、排放標準、處理成本以及回收經濟價值等選擇幾種方法的聯合，可通過調查和分析比較后確定，必要時進行小試、中試等實驗研究，最終選取的工藝必須根據企業自身的實際情況多方面綜合考慮而定。

三、結語

隨著社會各界對于環境保護意識的加強，更多新的污水處理技術不斷應用于工業生產之中，對于煤化工廢水的處理在各類煤化工企業已經相繼建立起污水處理設施，對新技術在廢水處理中的應用還需要企業拿出更多的資金投入，從自身發展和環境保護方面進行綜合考慮。

參考文獻

[1] 關于提高煤化工污水生化系統處理效率的探討[J].神華科技.2012[4].

[2] 煤化工污水處理的工藝選擇[J].工業技術.2011[6].

[3] 煤化工企業污水的深度處理[J].科技論壇.2011[21].