李挺　栗銘

摘 要：隨著我國工業(yè)化水平和城市化進(jìn)程的加快，對于能源使用的需求也越來越高，我國目前主要還是以煤為主要能源的國家，除了傳統(tǒng)的煤發(fā)電等，新型的煤化工已成為我國能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略。煤氣化是新型煤化工的一種，是一種對煤炭的綜合利用技術(shù)，具有很高應(yīng)用價值，但是其在生產(chǎn)過程中對水資源的需求較大，也會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，會給周圍環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。為了減少污染保護(hù)環(huán)境及實(shí)現(xiàn)更大的效益，需要我們對煤氣化廢水的處理技術(shù)進(jìn)行更為深入的研究。本文主要就煤氣化廢水本身的特點(diǎn)、現(xiàn)有的廢水處理技術(shù)及最新研究進(jìn)展進(jìn)行簡要概述，以期為新型煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及環(huán)境保護(hù)提供一些參考。

關(guān)鍵詞：煤氣化；廢水；處理；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.029

0 引言

煤炭是我國的主要能源來源，在我國的整體能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)很大的一部分，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提高、工業(yè)化的發(fā)展、家用汽車的普及，我們對于石油的依賴也不斷擴(kuò)大，我國本身就是一個石油資源匱乏的國家，加上近年來世界范圍的石油能源緊缺等因素，都使得我們需要重視對于煤炭的進(jìn)一步開發(fā)和深度利用。新型煤化工產(chǎn)業(yè)的興起使得我們對于煤炭的進(jìn)一步利用取得了很大的發(fā)展，我國對于煤化工產(chǎn)業(yè)也十分重視，對于減少我國對于石油資源的依賴，促進(jìn)國家工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義。煤氣化技術(shù)是新型煤化工產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)，利用煤氣化技術(shù)不僅可以生產(chǎn)天然氣這種清潔能源，還可以進(jìn)一步加工生產(chǎn)得到甲醇、烯烴、化肥等工業(yè)產(chǎn)品。然而煤氣化技術(shù)對于水資源的利用較大，我國的煤氣化項目大多分布于水資源匱乏地區(qū)，除此之外，煤氣化產(chǎn)生的廢水也給環(huán)境污染帶來及極大挑戰(zhàn)。為實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型社會及實(shí)現(xiàn)煤氣化工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，我們需要加大對于煤氣化廢水處理的研究，提高廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境保護(hù)，也能夠促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新及提升核心競爭力。

1 煤氣化廢水的成分特點(diǎn)

煤氣化廢水是在工業(yè)生產(chǎn)加工過程中對于煤氣的生產(chǎn)和洗滌過程中產(chǎn)生的，煤氣化過程中產(chǎn)生的廢棄物多溶解于洗滌水、蒸汽分流等分離水中，這些都是煤氣化廢水的形成來源。煤氣化廢水是一種很難在自然界中通過生物降解的廢水，其中含有較多的固體顆粒物和有毒有害物質(zhì)，其成分一般較為復(fù)雜，不僅含有稠環(huán)芳烴、萘、呋喃等酚類有機(jī)化合物，還含有硫化物、各種無機(jī)鹽等無機(jī)化合物。成分的復(fù)雜性也給廢水的加工處理帶來了很大的難度，且不同煤氣化工藝產(chǎn)生的廢水都具有較大的差異性，因此對于煤氣化廢水的處理和利用情況較為復(fù)雜。

2 煤氣化廢水的處理技術(shù)

國內(nèi)外現(xiàn)階段主要的煤氣化廢水處理技術(shù)是生物化學(xué)法，這種方法具有廢水的處理量大、去除的污染成分范圍較廣等優(yōu)點(diǎn)，處理后的廢水符合一般的廢水排放要求。但是隨著人們對于環(huán)境保護(hù)意識的加強(qiáng)，對于廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高。現(xiàn)階段對于煤氣化廢水的研究主要集中在三個階段，預(yù)處理、生化處理、深度處理。

2.1 預(yù)處理技術(shù)

由于煤氣化廢水成分的復(fù)雜性，含有酚類、氨類等物質(zhì)，所以需要經(jīng)過預(yù)處理和生化處理來消除高污染物質(zhì)，減輕深度處理的難度，提高廢水排放的質(zhì)量。

預(yù)處理主要針對廢水中的酚類、氨、油類等污染物，預(yù)處理過程中對于廢水中不同成分會采用不同的方法。對于酚類污染物的處理常采用水蒸汽脫酚法、溶劑萃取脫酚法這兩種。水蒸汽脫酚法較為簡單，將廢水中揮發(fā)性酚類經(jīng)過蒸汽直接分離成含酚蒸汽再利用鈉堿溶液吸收形成酚鈉鹽溶液后，通過酸中和進(jìn)行提純回收。而溶劑萃取法則是利用萃取劑的高分配系數(shù)使酚轉(zhuǎn)移到萃取劑中，實(shí)現(xiàn)酚的分離。由于廢水中氨濃度一般較高，目前常用的技術(shù)是水蒸汽提純對廢水中的氨進(jìn)行分離，可溶性的含氨蒸汽通過含有磷酸銨溶液的吸收器與其他氣體進(jìn)行分離回收。對于廢水中的油類物質(zhì)常采用隔油池分離法和氣浮法進(jìn)行分離。

2.2 生化處理技術(shù)

現(xiàn)階段對于煤氣化廢水的生化處理常用的工藝有厭氧-缺氧-好氧組合工藝（A-A/O）和序批式活性污泥法（SBR）。A-A/O這一工藝脫氮效率較高，既能起到生物選擇器的作用，改善污泥的沉降性能，也能通過產(chǎn)生的堿度對硝化過程中的堿消耗進(jìn)行一定的補(bǔ)償。但是A-A/O工藝也具有一定的局限性，如需要分別設(shè)置混合液回流系統(tǒng)和污泥回流系統(tǒng)，對于動力的消耗較大。SBR是一種通過間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，主要是利用時間分割的操作方式來替代空間分割的操作方式，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)。主要的特點(diǎn)是運(yùn)行的有序性和間歇性。這一工藝通過凈化池內(nèi)厭氧好氧的交替式變換來達(dá)到較好的凈化效果；且凈化池內(nèi)的處理水還能夠?qū)γ簹饣瘡U水有一定的緩沖稀釋作用，有較好的耐沖擊負(fù)荷；整個工藝操作簡單成本較低。

2.3 深度處理技術(shù)

深度處理是煤氣化廢水的最后處理階段，主要針對廢水中難降解的有機(jī)物及懸浮物以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。常用的方法有吸附法和臭氧氧化深度處理法。吸附法主要是利用多孔性固態(tài)相的物質(zhì)對廢水中污染物進(jìn)行吸附分離。常用的吸附劑有活性炭、焦炭等，經(jīng)過催化氧化后可以實(shí)現(xiàn)對廢水中重金屬離子等處理。臭氧氧化法可以對煤氣化廢水中的有機(jī)胺、雜環(huán)化合物、烷基苯磺酸鈉等化合物進(jìn)行分解。這一工藝的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，反應(yīng)過程較快，但是處理需要消耗較多的電能。

3 總結(jié)

隨著新型煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，煤氣化技術(shù)的推廣使用，我們對于煤氣化廢水的處理方式也會不斷的進(jìn)步和深入。當(dāng)前的處理技術(shù)大多存在一定的限制性，我們?nèi)孕枰M(jìn)行研究來提高廢水的處理技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)及工業(yè)發(fā)展、減少進(jìn)口能源依賴的目的。

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作者簡介：李挺（1986-），男，山東滕州人，本科，助理工程師，研究方向：化工工藝。