煤化工廢水的特點及處理技術(shù)
煤化工作為經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，為社會經(jīng)濟發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，也為居民的日常生活提供了極大便利。煤炭資源儲量大，市場需求旺盛，使得煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。在發(fā)展的同時，煤化工帶來的環(huán)境問題也越來越嚴(yán)重，其中污水問題對環(huán)境的破壞性極大。一些企業(yè)片面追求經(jīng)濟效益而忽視環(huán)保問題，未能及時進行技術(shù)創(chuàng)新和改造，使污水問題得到解決。企業(yè)對高效環(huán)保節(jié)能技術(shù)研發(fā)不夠重視，缺乏環(huán)保意識。目前人們對環(huán)境保護的重視，使得煤化工企業(yè)面臨巨大的廢物和廢水處理壓力，難以滿足煤化工生產(chǎn)過程中排放的污水處理工藝要求，不利于煤化工企業(yè)的發(fā)展。因此，煤化工生產(chǎn)帶來的污水處理問題成為當(dāng)前研究的重點。要全面分析污水的主要來源和特性，制定科學(xué)有效的污水處理技術(shù)方案，對污水進行綜合處理達(dá)標(biāo)排放，促進煤化工向綠色生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。
1.煤化工廢水的主要來源及特征分析
1.1煤化工廢水的主要來源和組成
煤化工生產(chǎn)過程中主要以煤為原料，通過化學(xué)反應(yīng)對煤進行加工合成，得到一系列液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)的化學(xué)品和燃料。制備系列產(chǎn)品過程中產(chǎn)生的煤化工污水主要包括醇類、酚類、氨等污染物，如煤焦油、COD、硫化物等。許多污染物導(dǎo)致煤化工產(chǎn)生的污水成分復(fù)雜、有毒，處理難度很大。因此，必須采用科學(xué)污水處理的方案對其進行處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放，避免對環(huán)境和土壤的破壞。
1.2煤化工廢水特征分析
煤化工企業(yè)產(chǎn)生的污水主要來自高濃度煤氣洗滌污水，其中含有大量的酚類、氰類、油類、氨氮等有毒有害化學(xué)基團。綜合污水COD值較高，一般在5000mg/L左右，氨氮含量約200 ~ 500 mg/L，污水中含有大量有機污染物，是典型的難降解工業(yè)污水。煤化工產(chǎn)生的污水中還有易降解的有機物，包括酚類和苯類有機物，吡咯、萘、呋喃、咪唑類化合物可以降解，而吡啶、咔唑、聯(lián)苯等都是難降解的有機污染物。
2.煤化工廢水常用處理技術(shù)分析
2.1煤化工廢水的預(yù)處理
煤化工產(chǎn)生的污水成分很多，也含有有毒成分，包括一些懸浮的油脂化合物。在污水處理之前，有必要對煤化工廢水進行預(yù)處理，有助于降低后續(xù)處理的難度。在預(yù)處理步驟中，常采用均勻沉淀、活性炭吸附技術(shù)、氣浮技術(shù)、氧化技術(shù)、油分離和反滲透技術(shù)，可以去除一些容易去除的污染物，降低后續(xù)處理的處理難度。
2.2煤化工廢水的生化處理
污水經(jīng)過初步預(yù)處理后，再進行生化處理，主要采用缺氧和好氧生物處理技術(shù)，即A/O污水處理工藝。A/O工藝主要通過活性污泥中微生物的硝化反硝化作用，分解污水中的氮、碳等物種，從而達(dá)到污水脫氮脫碳的目的。然而，煤化工廢水中含有大量的雜環(huán)和多環(huán)化合物，傳統(tǒng)A/O工藝難以去除，廢水中的COD指標(biāo)難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。為此，開發(fā)了曝氣生物濾池的PACT法、厭氧生物法、移動床生物膜法(CBR)和BAF法，并在污水處理煤化工中得到應(yīng)用。
首先，PACT法是指在活性污泥中混入活性炭粉末，增強氧氣的溶解，高效吸附有機污染物。這些溶解氧和吸附的有機污染物被活性污泥中的微生物氧化分解，提高了污水處理的效率。
其次，厭氧生物法使用上流式厭氧污泥床進行污水處理。反應(yīng)器底部設(shè)有活性污泥層，煤化工產(chǎn)生的污水自下而上通過厭氧污泥床，使污水中的有機物分解，在反應(yīng)器上部進行氣固液三相分離，達(dá)到污水處理的目的。
此外，移動床生物膜法(CBR)是指一種裝載特殊填料的生物流化床處理技術(shù)。這種處理技術(shù)將活性污泥與生物膜工藝相結(jié)合，在污泥中混入特殊的填料，有利于微生物在填料上的附著和生長，形成表面微生物層，會大大提高污水處理能力，效率高。比如江西某煤化工的污水處理就采用了CBR的方法。污水經(jīng)過生物流化床后，對處理后的污水進行檢測，結(jié)果表明符合污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
后來的曝氣生物濾池工藝(BAF)是指將生物膜工藝和污泥工藝有機結(jié)合，形成固定生物膜反應(yīng)器，污水經(jīng)過物理過濾和生化作用處理，同時在反應(yīng)池中進行處理。該方法在煤化工污水處理中的應(yīng)用取得了很好的效果，但由于成本較高，沒有得到廣泛應(yīng)用。
2.3煤化工廢水的深度處理
煤化工廢水經(jīng)生化處理后，其COD指標(biāo)和氨氮濃度得到控制，但廢水中的難降解有機物仍被降解，會影響廢水的色度、濁度和COD指標(biāo)，難以達(dá)到排放要求。因此，污水也需要進行深度處理，包括固定化生物技術(shù)、混凝沉淀、吸附、超濾、反滲透等膜處理方法。固定化生物技術(shù)是指利用具有固定優(yōu)勢的細(xì)菌選擇性分解污水中的難降解有機物；混凝沉淀法是指在污水處理過程中使用混凝劑來增強污水沉降的效率，通過調(diào)節(jié)污水的pH值來沉降污水中的酸堿性有機物，從而最終達(dá)到固液分離的目的。該方法能有效去除不溶性懸浮物，提高污水的色度和濁度。吸附法是指利用比表面積大的吸附劑來吸附污水中的污染物。由于成本和可能的二次污染，這種方法不能大規(guī)模使用。超濾、反滲透等膜處理方法，先用雙膜超濾去除大部分污染物保護反滲透膜，再進行反滲透膜處理，處理大部分有機物，明顯降低污水中的COD指標(biāo)。
如河北某煤化工企業(yè)對生產(chǎn)污水采用深度處理，先進行多介質(zhì)過濾，包括混凝沉淀等。然后用活性炭吸附進一步處理污水，最后用超濾技術(shù)和反滲透膜技術(shù)處理污水，使處理后的污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.煤化工前景污水處理
煤化工污水成分復(fù)雜，處理難度大，需要開發(fā)科學(xué)合理的污水處理系統(tǒng)，實現(xiàn)處理成本低、處理效果好的污水處理系統(tǒng)。加強污水預(yù)處理技術(shù)，在污水預(yù)處理初期，采用合適的技術(shù)控制污水的毒害。同時，加強生物處理技術(shù)是有效處理污水的關(guān)鍵，進行活性污泥的研發(fā)，選擇合適的微生物進行污水降解。后處理技術(shù)的加強關(guān)系到污水處理能否循環(huán)利用，是實現(xiàn)污水零排放的核心技術(shù)。但目前反滲透膜成本高，難以大規(guī)模使用。因此，開發(fā)高效廉價的反滲透膜迫在眉睫。
4.結(jié)論
污水處理煤化工是一個非常復(fù)雜的工程，其污水成分復(fù)雜且有毒。污水的處理關(guān)系到環(huán)境和土壤的保護，具有重要的現(xiàn)實意義。為了保護環(huán)境，有必要科學(xué)合理地對煤化工產(chǎn)生的污水進行深度處理。本文詳細(xì)分析了煤化工廢水的來源和類型，進一步探討了廢水的特性，分析了目前主要的煤化工污水處理技術(shù)，有針對性地提出了污水處理方案，為煤化工污水處理領(lǐng)域提供參考意義。(來源:遷西縣遷西煤化工投資有限公司)
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