張　冬，陳曉峰（新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 化工分院，新疆 烏魯木齊 830021）

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煤化工廢水的處理技術(shù)及應(yīng)用

張冬，陳曉峰
（新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 化工分院，新疆 烏魯木齊 830021）

摘要：伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速向前發(fā)展，工業(yè)也在隨之不斷發(fā)展進(jìn)步，但是同時(shí)也帶來(lái)了各種各樣的污染問(wèn)題，其中，煤化工生產(chǎn)中的廢水污染問(wèn)題就是較為嚴(yán)重的一個(gè)問(wèn)題。煤化工生產(chǎn)過(guò)程中需要消耗大量的水，同時(shí)也要排出大量的廢水，若是沒(méi)有進(jìn)行合理的處理，必然會(huì)造成較為嚴(yán)重的污染問(wèn)題。主要就煤化工廢水處理技術(shù)展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：煤化工生產(chǎn)；廢水處理技術(shù)；A/O生化處理技術(shù)

盡管我國(guó)是能源大國(guó)，但是我國(guó)依然存在石油、天然氣稀缺的情況。因?yàn)槭?、天然氣是我?guó)煤化工生產(chǎn)的主要原料，煤化工是以煤為燃料通過(guò)化學(xué)加工后，使煤轉(zhuǎn)化，綜合利用到工業(yè)中，因此在日常煤化工生產(chǎn)中需要應(yīng)用大量石油和天然氣。但煤化工生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放大量的廢水，如若廢水處理不佳將嚴(yán)重影響煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而事實(shí)上也證實(shí)了這一情況。對(duì)此，我國(guó)煤化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)深入研究煤化工廢水處理技術(shù)，進(jìn)而合理利用此種技術(shù)來(lái)處理煤化工廢水，提高資源利用率，并避免環(huán)境污染情況發(fā)生。所以，煤化工廢水處理技術(shù)的有效應(yīng)用是非常有意義的。

1　煤化工廢水的主要來(lái)源及特點(diǎn)分析

煤化工主要是以煤炭作為原料，通過(guò)一系列的化學(xué)加工，將煤逐步進(jìn)行轉(zhuǎn)化，得到液體、固體以及氣體的燃料與化學(xué)品，而且在通過(guò)一系列的流程制造出各種具有應(yīng)用價(jià)值的化工產(chǎn)品的工業(yè)。由此可以充分說(shuō)明，煤化工廢水主要是水質(zhì)中含有酚和氨，除此之外還有300多污染物質(zhì)，如焦油、苯酚、氰化物、硫化物、COD等，這必然增強(qiáng)煤化工廢水的有毒性，需要采用切實(shí)有效的廢水處理措施加以處理，否則將造成嚴(yán)重的土壤污染、環(huán)境污染［1］。

從煤化工廢水的組成及其來(lái)源可以體現(xiàn)出其具有多種特點(diǎn)，具體表現(xiàn)為：

其一，難降解。因?yàn)槊夯U水中含有諸多難降解的有機(jī)物，如喹啉、異喹啉、聯(lián)苯等，這使得煤化工廢水難以被分解、被處理。

其二，色度和濁度高。煤化工廢水的另一大特點(diǎn)是色度和濁度高。之所以這么說(shuō)，原因就在于煤化工生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)均會(huì)產(chǎn)生污染物質(zhì)，融入到廢水中可能會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生色度較高的聲色集團(tuán)，這必然會(huì)加劇廢水的色度，是廢水難以被處理。

其三，含有的污染物較多。因?yàn)槊夯どa(chǎn)工藝比較復(fù)雜，其各個(gè)工藝環(huán)節(jié)均可能產(chǎn)生多種污染物，都集中在廢水中，就造成了廢水中含有多種污染物的情況，大大加劇了 廢水難處理的程度，需要采用專(zhuān)業(yè)的煤化工處理廢水處理技術(shù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行有效的處理［2］。

2　煤化工廢水處理技術(shù)

因?yàn)槊夯U水污染性、破壞性較大，容易造成大面積的環(huán)境污染，采用專(zhuān)業(yè)的煤化工廢水處理技術(shù)來(lái)加以處理是非常必要的。基于煤化工廢水的特點(diǎn)，本文筆者將重點(diǎn)分析A/O生化處理技術(shù)。

通常煤化工企業(yè)在進(jìn)行廢水處理方面采用的工藝路線是物化預(yù)處理—生化處理—深度處理，這其中包括預(yù)處理、生化處理、回用水處理、濃鹽水處理等煤化工廢水處理技術(shù)，其中A/O生化處理技術(shù)是作為生化處理技術(shù)來(lái)應(yīng)用，進(jìn)而有效分解煤化工廢水。A/O生化處理技術(shù)主要包括以下工藝：

（1）A/O工藝：A/O工藝即為厭氧/好氧工藝，主要是利用普通活性污泥來(lái)處理廢水，從而達(dá)到脫氮、脫碳的目的。因?yàn)槠胀ɑ钚晕勰嗟膽?yīng)用原理是其中的微生物會(huì)發(fā)生硝化和反硝化作用，如此廢水中的氮、碳等物質(zhì)會(huì)被分離出來(lái)，進(jìn)而達(dá)到分解廢水的目的。在煤化工廢水處理中A/O工藝的實(shí)施是在利用物化預(yù)處理之后，利用普通活性污泥來(lái)對(duì)廢水進(jìn)行脫氮、脫碳處理，如此 COD的濃度降低到16左右，氨氮質(zhì)量濃度降低到0.5左右［3］。

（2）A/A/O工藝：A/A/O工藝即為厭氧/缺氧/好氧工藝，是在A/O工藝的基礎(chǔ)上增加了厭氧處理段，如此可以處理廢水中難降解有機(jī)物，提高廢水分解程度。因?yàn)锳/A/O工藝的應(yīng)用原理是通過(guò)加強(qiáng)厭氧處理程度，使廢水中難降解有機(jī)物變?yōu)殒湢罨瘜W(xué)物，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為鍛煉的化學(xué)物，從而達(dá)到有效分解廢水的目的。

（3）SBR工藝。SBR工藝即為序批式活性污泥工藝，其是普通活性污泥法的改良，可以降解廢水中的有機(jī)物、氨氮等污染成分。在具體利用SBR工藝進(jìn)行廢水處理的過(guò)程中是以《合成氨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》作為排放標(biāo)準(zhǔn)，利用活性污泥來(lái)對(duì)廢水進(jìn)行好氧與厭氧反應(yīng)，從而利用好氧、厭氧微生物自身代謝機(jī)能處理廢水中的污染成分［4］。

（4）CBR工藝：CBR工藝即為載體生物流化床工藝。此項(xiàng)工藝運(yùn)用了生物膜法和活性污泥法的基礎(chǔ)原理來(lái)處理廢水，具體的應(yīng)用是采用比重接近于水并且容易隨著水的自由運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的生物填料添加到廢水中，對(duì)廢水進(jìn)行生化處理。生物填料具有陳本低、作用大、占地面積小、脫碳能力強(qiáng)、抵抗沖擊負(fù)荷能力大等優(yōu)點(diǎn)，將其有效的應(yīng)用于廢水處理中，可以大大提高廢水處理效果。究其原因，主要是以科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的載體生物流化床，其具體多種優(yōu)點(diǎn)，如成本低、占地面積小等，但同時(shí)它也存在一些缺點(diǎn)，如填料不佳、密度低等。對(duì)此，在具體進(jìn)行此項(xiàng)工藝實(shí)施的過(guò)程中，需要專(zhuān)業(yè)人員來(lái)進(jìn)行操作，盡可能的發(fā)揮此項(xiàng)工藝的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，要想使生物原料可以充分發(fā)揮作用，需要利用由鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)管系統(tǒng)、篩網(wǎng)系統(tǒng)等組成的鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)來(lái)合理吹動(dòng)生物原料，適量且合理的運(yùn)用生物原料，如此才能使生物原料發(fā)揮作用，深度處理廢水。

（5）UASB工藝：UASB工藝即為上流式厭氧污泥床工藝，其主要是利用厭氧生物處理法來(lái)處理廢水。這種開(kāi)發(fā)于1977年的方法發(fā)展至今，對(duì)廢水處理有很大幫助。因?yàn)榛趨捬跎锾幚矸椒ǖ腢ASB工藝，可以將廢水中大部分的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為和，同時(shí)還可以將氣體、液體、固體分離，為回收資源提供幫助。所以，UASB工藝的實(shí)施對(duì)于煤化工廢水的處理具有非常大的作用。

生化法能夠較好地去除廢水中的苯酚類(lèi)和苯類(lèi)物質(zhì)，但是對(duì)于一些難降解的有機(jī)物比如說(shuō)喹啉類(lèi)、吲哚類(lèi)、咔唑類(lèi)等效果較差。所以，在我國(guó)科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天，積極研究的生物膜反應(yīng)器、等離子體處理、光催化和電化學(xué)氧化等先進(jìn)技術(shù)正在試驗(yàn)和研究中，相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)將會(huì)廣泛的應(yīng)用，大大提高煤化工廢水處理效果［5］。

3　煤化工廢水處理技術(shù)的應(yīng)用

為了可以充分說(shuō)明煤化工廢水處理技術(shù)的有效性，筆者借助某實(shí)際案例來(lái)進(jìn)行分析。

3.1案例說(shuō)明

某公司主要的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)為煤化工生產(chǎn)活動(dòng)，利用正常的煤化工生產(chǎn)工藝來(lái)進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。因此，煤化工生產(chǎn)中必然會(huì)產(chǎn)生煤化工廢水。對(duì)此公司的煤化工廢水進(jìn)行檢測(cè)，確定其中含有有機(jī)物、有毒物質(zhì)、金屬物質(zhì)、生色集團(tuán)，使得煤化工污水比較難處理，對(duì)此采用先進(jìn)的煤化工廢水處理技術(shù)來(lái)進(jìn)行整治，具體的實(shí)施流程是按照以上分析的煤化工廢水處理技術(shù)的工藝流程為準(zhǔn)。在具體實(shí)施中以“零排放”為目的，并遵循物化預(yù)處理—生化處理—深化處理的原則，通過(guò)預(yù)處理、生化處理、回用水處理、濃鹽水處理等工藝加以處理（如圖1所示）。

3.2煤化工廢水處理技術(shù)的應(yīng)用

（1）廢水預(yù)處理。BDO 污水預(yù)處理裝置設(shè)計(jì)規(guī)模 60 t/h，BDO 污水、生產(chǎn)及生活污水進(jìn)行隔離處理，將廢水中含有的油性物質(zhì)隔離出來(lái)，在此基礎(chǔ)上沉淀污水，待污水沉淀后利用溶氣氣浮（ DAF）或擴(kuò)散氣?。?MAF）來(lái)在再次處理廢水，污水預(yù)處理達(dá)標(biāo)后送入生產(chǎn)廢水調(diào)節(jié)池，達(dá)到廢水預(yù)處理的目的。

（2）生化處理。生化處理中，主要是利用A/O生化處理技術(shù)來(lái)對(duì) BDO 污水、生產(chǎn)及生活污水進(jìn)行深入的處理，也就是按照以上A/O生化處理工藝來(lái)對(duì)污水進(jìn)行處理，將廢水中的有機(jī)物分解［6］。

圖1　煤基多聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目廢水處理工藝流程Fig.1 A coal polygeneration project wastewater treatment process

（3）回用水處理。經(jīng)過(guò)生化處理的煤化工廢水，廢水中的COD、氨氮等濃度大幅下降。但廢水中依舊存在一些難以分解的有機(jī)物。此時(shí)，就需要對(duì)廢水進(jìn)行回用水處理，即將廢水回用裝置調(diào)至為2600t/h標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)廢水進(jìn)行混凝沉淀、多介質(zhì)過(guò)濾、膜分離（微濾、超濾、納濾、反滲透）、化學(xué)氧化等處理，使得廢水中難降解有機(jī)物得以徹底深度處理［7］。

（4）濃鹽水處理。經(jīng)過(guò)回用水處理后得到的水還需要經(jīng)過(guò)濃鹽水處理，如此才能使處理后的水可以再次被利用。在濃鹽水處理過(guò)程中，需要采用雙模處理后的反滲透濃水，其鹽質(zhì)量濃度在3000～25000mg/L，有利于提高濃鹽水處理效果；將廢水的鹽含量提升后，對(duì)廢水進(jìn)行蒸發(fā)處理，此時(shí)通常采用機(jī)械蒸汽壓縮再循環(huán)技術(shù)，可以鹽鹵水有效的排出，待其凝固結(jié)晶成固體，將其運(yùn)送到堆填區(qū)進(jìn)行埋放處理，如此便完成了煤化工處理，公司廢水零排放的目的便得以達(dá)到［8］。

4　結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代化的今天，煤化工廢水污染比較 嚴(yán)重，如若不對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的處理，將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，這與我國(guó)大力提倡的環(huán)境保護(hù)理念不符。所以，在煤化工生產(chǎn)的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理的應(yīng)用煤化工廢水處理技術(shù)來(lái)處理煤化工廢水，使廢水排放達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，如此可以創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，保護(hù)環(huán)境。所以，在煤化工生產(chǎn)中科學(xué)、合理、有效的應(yīng)用煤化工廢水處理技術(shù)是非常有意義。

參考文獻(xiàn)：

［1］韓忠明，潘勇延.現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)及應(yīng)用分析［J］.化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)，2013，34（6）∶28-32.

［2］張剛，步春梅，石穩(wěn)，等.淺析煤化工廢水處理技術(shù)［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2015（8）∶4650-4651.

［3］陳艷艷，王軍勝，盛飛，等.煤化工廢水處理技術(shù)試驗(yàn)研究［J］.環(huán)境工程，2014，32（2）∶68-71.

［4］柴振鵬.煤化工廢水處理技術(shù)研究及應(yīng)用分析［J］.化工管理，2014（29）∶272-272，274.

［5］翟俊英.煤化工廢水處理技術(shù)應(yīng)用分析［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015（1 8）∶98-99.

［6］李強(qiáng)，孫愛(ài)國(guó).煤化工廢水處理技術(shù)發(fā)展概況［C］.2013工業(yè)用水與廢水處理技術(shù)及工程應(yīng)用交流會(huì)暨中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)水工業(yè)分會(huì)工業(yè)給排水專(zhuān)委會(huì)年會(huì)論文集，2013∶39-42.

［7］張占梅，付婷.煤制氣廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展綜述［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2014，39（10）∶29-33.

［8］陳艷艷，林冬明，王軍勝，等.國(guó)電赤峰煤化工廢水處理系統(tǒng)現(xiàn)狀與改進(jìn)措施［J］.電力科技與環(huán)保，2014，30（2）∶34-36.

Coal Chemical Wastewater Treatment Technology and Its Application

ZHANG Dong，CHEN Xiao-feng
（Xinjiang Light Industry Vocational and Technical College，Xinjiang Urumqi 830021，China）

Abstract：Along with China's rapid economic development，the industry is also evolving along with progress，but also is bringing a variety of pollution problems.The coal chemical production waste water pollution problem is a more serious problem.Coal chemical production process requires large amounts of water，but also discharges large amounts of wastewater.If the wastewater is not reasonably treated，it will inevitably result in more serious pollution problems.In this paper，the coal chemical wastewater treatment technology was discussed.

Key words：Coal chemical production；Wastewater treatment technology；A/O biological treatment technology

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ 530

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-0460（2016）01-0070-03

收稿日期：2015-10-09

作者簡(jiǎn)介：張冬（1984-），女，新疆烏魯木齊人，講師，碩士研究生，2007年畢業(yè)于新疆大學(xué)，研究方向：煤化工污水處理。

通訊作者：陳曉峰（1967-），女，副教授，工程碩士，研究方向：煤化工技術(shù)。