劉永

摘 要：現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)發(fā)展到什么樣的程度能夠處理什么樣的廢水問題，不僅會(huì)對現(xiàn)代煤化工企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生影響，更為重要的是會(huì)對整個(gè)社會(huì)的生態(tài)環(huán)境以及人們的身體健康造成影響，因此必須對現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)進(jìn)行分析和研究，對現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)中可能存在的不足進(jìn)行分析，來展望未來現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)應(yīng)該前進(jìn)的方向，以便促進(jìn)現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤化工 廢水 處理 技術(shù)

中圖分類號：X784 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（b）-0086-03

現(xiàn)代煤化工技術(shù)在很大程度上為中國能源的高效利用提供了一個(gè)很好的路徑，切實(shí)解決了中國有關(guān)于能源利用的問題，但是煤化工技術(shù)的發(fā)展也會(huì)帶來一系列的問題，其中因?yàn)槭褂妹夯ぜ夹g(shù)進(jìn)行工作所產(chǎn)生的廢水問題，一方面給人們的身體健康帶來了嚴(yán)重的威脅，另一方面又給中國的自然生態(tài)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在這樣的背景下，就需要對現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)進(jìn)行梳理總結(jié)以及分析探討，在闡述各類廢水處理技術(shù)的特點(diǎn)后得到相應(yīng)的關(guān)于現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)未來發(fā)展的展望。

1 煤化工廢水來源與特點(diǎn)

1.1 煤化工廢水的來源

煤炭，主要就是被利用在煤化工中的關(guān)鍵原料，在進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)加工之后，將原煤慢慢地轉(zhuǎn)變，得到液體、固體與氣體燃料及化學(xué)品，之后再利用相應(yīng)的流程來制造出來具備應(yīng)用價(jià)值的化工產(chǎn)品?？梢钥闯鰜恚夯U水中的污染物主要有酚和氨，另外還有300多種污染物質(zhì)，像是焦油、苯酚、氰化物、硫化物、COD等，那么勢必會(huì)加大煤化工廢水的毒性，應(yīng)用行之有效的措施來處理其中的廢水，不然就會(huì)導(dǎo)致周邊的環(huán)境及土壤受到十分嚴(yán)重的污染。

1.2 煤化工廢水的特點(diǎn)

煤化工廢水的特點(diǎn)主要集中在以下幾點(diǎn)。

首先，煤化工廢水因?yàn)樗纳a(chǎn)的工藝相對來說是比較復(fù)雜的，所以在煤化工工作的每一個(gè)環(huán)節(jié)和過程中都會(huì)產(chǎn)生不同程度和不同種類的污染，所有這些污染在最后都會(huì)通過廢水的形式排放出來，因此也就會(huì)使得廢水中所含有的各種污染物質(zhì)比較復(fù)雜，從而也就使得廢水的處理難度較大，因此對于廢水處理的技術(shù)要求也較高，帶來了一定的技術(shù)挑戰(zhàn)難度。另外，隨著現(xiàn)代煤化工企業(yè)不斷進(jìn)行創(chuàng)新和材料、技術(shù)更新等因素，使得廢水中所含有的各種污染物質(zhì)也都在發(fā)生變化，也給廢水的處理帶來了更高的技術(shù)難度，因此要不斷研發(fā)新的技術(shù)以適應(yīng)全新的廢水處理要求。

其次，煤化工廢水的色度和濁度高。造成這樣結(jié)果的原因是在煤化工每個(gè)不同生產(chǎn)和作業(yè)的過程中都會(huì)產(chǎn)生很多污染物質(zhì)，這些污染的物質(zhì)在經(jīng)過不同程序的作業(yè)之后會(huì)產(chǎn)生一些化學(xué)反應(yīng)，最后會(huì)產(chǎn)生一些色度較大的物體，從而也就給廢水處理帶來了很多的麻煩。

最后，煤化工廢水的一個(gè)主要特點(diǎn)就是煤化工廢水降解的難度比一般廢水更大。這也主要是因?yàn)樵诿夯U水中，含有很多很難降解的物質(zhì)，比如說喹啉、異喹啉、聯(lián)苯等，這些難以降解的物質(zhì)會(huì)給廢水處理帶來更高的難度。

2 煤化工廢水的水質(zhì)特點(diǎn)

在煤化工生產(chǎn)的工藝中，造氣爐出口位置能夠有效地利用循環(huán)的水流讓噴淋系統(tǒng)迅速地冷卻下來，從而能夠起到使煤氣溫度下降的作用。還有一部分是把煤氣本身可以溶于水的或者是能夠微溶在水里的有機(jī)雜質(zhì)和焦油等物質(zhì)迅速冷凝下來，同時(shí)還需要把煤氣里的灰進(jìn)行清潔，以上過程都會(huì)使得在煤化工技術(shù)的工作過程中產(chǎn)生廢水。與此同時(shí)，在凈化煤氣的時(shí)候，脫硫、除氨工藝以及提取精苯、萘以及粗吡啶的環(huán)節(jié)均可以產(chǎn)生大量的具備復(fù)雜成分的廢水。

3 現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 預(yù)處理技術(shù)

3.1.1 酚類回收環(huán)節(jié)

針對煤化工廢水脫酚處理階段，工業(yè)之上大部分應(yīng)用的都是溶劑萃取法，萃取劑主要涵蓋二異丙基醚、甲基異丁基酮等。其中含酚廢水進(jìn)入到萃取塔上部的位置，萃取劑溶劑油是利用循環(huán)油泵將其打入到萃取塔的底端，兩者在萃取塔之中進(jìn)行逆流接觸，使得廢水中的酚相應(yīng)地也就轉(zhuǎn)到了溶劑油之中。溶劑油是通過萃取塔頂溢流進(jìn)入到堿洗塔之中，那么使得處在溶劑油之中的酚與堿相互融合之后也就形成了酚鹽，最后則是通過溶劑油進(jìn)入中間油槽后進(jìn)行循環(huán)使用。

3.1.2 懸浮物、油類物質(zhì)的去除

將煤化工廢水之中的懸浮物質(zhì)以及油類物質(zhì)及時(shí)地去除，應(yīng)用到的主要方式就是氣浮法、混凝沉淀法以及隔油法/沉淀法。針對焦化廢水進(jìn)行預(yù)處理的過程，可以發(fā)現(xiàn)假使在氣浮裝置前加設(shè)過濾器，那么在利用氣浮法處理之后的效果相對較好，水中含油量可以達(dá)到生化裝置對于進(jìn)水水質(zhì)的各項(xiàng)要求。

（1）重力及機(jī)械分離法。

重力及機(jī)械分離法主要是在進(jìn)行含油廢水處理的初級階段。重力及機(jī)械分離法主要的工作原理是，在重力場的條件下，油水與正常的水之間是存在一定密度上的差異的，這種差異就使得含油廢水的處理能夠通過在一定的機(jī)械設(shè)備中將其進(jìn)行分離，而含油廢水中油水含有量的多少和所占比重的多少以及油粒的大小、含油廢水的粘度都決定了含油廢水中油和水進(jìn)行分離的速度是快還是慢。它們之間的關(guān)系可用Stockes和Newton等定律來描述。

目前這種重力及機(jī)械分離法的使用和國外的重力及機(jī)械分離法技術(shù)上還是存在較大的差距的，主要體現(xiàn)在目前國內(nèi)在進(jìn)行重力及機(jī)械分離法的時(shí)候，所使用的機(jī)器設(shè)備體積較大，運(yùn)作的效率也相對較低，在前期處理結(jié)果相同的情況下，中國重力及機(jī)械分離法所耗費(fèi)的時(shí)間和資源要更多一些，因此針對重力及機(jī)械分離法未來的發(fā)展方向應(yīng)該是機(jī)器設(shè)備更加具有高效性并且在體積上有所減小。

（2）氣浮法。

氣浮法技術(shù)的使用的工作原理是通過用氣泡來粘附水中所有的懸浮物，讓其通過氣泡的力量將其拉起懸浮到水面上，從而達(dá)到能夠使得含油廢水中的油和水達(dá)到分離狀態(tài)的一種含油廢水的處理技術(shù)。氣浮法的使用，主要可以應(yīng)用在處理廢水中的固體和固體之間、液體和液體之間的多種不同狀態(tài)的物質(zhì)分離狀況。endprint

氣浮法最為主要的一個(gè)特點(diǎn)就是效率較高，因此在目前的含油廢水的處理技術(shù)中，氣浮法是使用范圍最廣的一種含油廢水的處理方法。根據(jù)氣泡產(chǎn)生方式的不同，又可以將其細(xì)分為鼓氣氣浮、加壓氣浮和電解氣浮這3個(gè)不同的方式。在目前有關(guān)于通過使用氣浮法來進(jìn)行含有廢水處理的方式能夠極大地提高對于廢水中油的去除率，廢水處理效果較好。氣浮法在中國的發(fā)展前景也較好，目前也有不少學(xué)者采取了更加先進(jìn)的噴射溶氣回流浮選工藝對含有廢水進(jìn)行處理，經(jīng)過檢測，使用這種方式之后的廢水的處理效果有明顯的提高。

（3）絮凝法。

絮凝法針對的含油廢水的處理是一種更加具有針對性的處理方式。絮凝法的處理對象是乳化含油廢水，其工作原理是通過乳化油分散的微粒絮凝而達(dá)到油水分離。絮凝的過程也就是乳化油處理的重要組成過程。絮凝法在含油廢水中的使用，其日后的研究方向是更加新型的絮凝劑的開發(fā)和使用，針對這樣的發(fā)展方向目前國內(nèi)學(xué)者也都做出了不少的努力。在最終結(jié)果的反饋上，絮凝劑在使用過程中所產(chǎn)生的雜質(zhì)有大程度上的降低，并且在他們的實(shí)驗(yàn)過程中，所消耗的物質(zhì)資源較少費(fèi)用也比較低。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是較為成功的，但是如果將絮凝劑拿來處理分散油及乳化油也并沒有想象得那么簡單，還是需要加入很多其他的輔助材料來幫助處理才能夠達(dá)到較為完善的含油廢水的處理效果。

（4）吸附法。

吸附法作為一項(xiàng)以技術(shù)作為主要指導(dǎo)的含油廢水的處理技術(shù)，近幾年來得益于技術(shù)的飛速發(fā)展，因此使其在含油廢水的處理方式上也占有十分重要的地位。吸附法之所以能夠起到處理廢水的作用是通過加大吸附劑的表面積，來使得廢水中的各種物質(zhì)能夠更好地吸附在表面上，從而最后能夠達(dá)到一種油水分離的效果。

在吸附法的使用中，也存在不同種類吸附劑的使用。在各種不同的吸附劑中，活性炭的使用范圍是較廣的同時(shí)也是含油廢水處理效果較為明顯的。但是活性炭本身作為一種資源，其資源含有量是固定的，其次，活性炭在應(yīng)用于含油廢水的處理過程中，會(huì)給費(fèi)用帶來負(fù)擔(dān)，因此也就使得吸附法在真正的實(shí)踐運(yùn)用中會(huì)遭遇到很多難處。

針對吸附法的這些特點(diǎn)，目前和以后吸附法的發(fā)展趨勢主要有兩個(gè)方面，一個(gè)是創(chuàng)新出更加高效的吸附材料，另外一個(gè)方面就是進(jìn)一步的降低新型吸附材料的經(jīng)濟(jì)成本。一個(gè)是從材料本身性能得到提升的角度上來進(jìn)行研究，通過開發(fā)出新的填充劑的方式來使得吸附的效果達(dá)到最佳。另一個(gè)是通過開發(fā)出新的吸附材料來降低現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)成本。不論是哪個(gè)方面，都是為了更好的促進(jìn)中國含油廢水處理技術(shù)的加強(qiáng)和實(shí)際工作的推行。

（5）含油廢水處理新技術(shù)。

隨著人們對于含油廢水處理技術(shù)要求的不斷提高，以及為了適應(yīng)新型的水污染所需要進(jìn)行的必要的技術(shù)改善，都使得眾多學(xué)者將研究的目光投向了對于含油廢水處理新技術(shù)的研發(fā)上。

在現(xiàn)有的含油廢水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，人們對于含油廢水的新技術(shù)進(jìn)行了不斷的探究，其中就出現(xiàn)了很多新的研究方向以及全新的技術(shù)手段的運(yùn)用。比如說學(xué)者馬帥提出，可以采用優(yōu)勢單菌株掛膜法來進(jìn)行含油廢水的處理，在使用這個(gè)方法的時(shí)候，不僅能夠帶來很好的處理效果，而且還能夠使得水質(zhì)變得更加良好，而且還能夠較好地受到來自外界環(huán)境對于含油廢水處理過程的干擾，使得這樣的含油廢水的處理技術(shù)能夠具有很好的穩(wěn)定性。又比如在學(xué)者田婷的三相內(nèi)循環(huán)生物流化床處理中，將化工流體設(shè)備與廢水處理生物膜法進(jìn)行了很好的結(jié)合，充分的融合了這兩種技術(shù)手段本身所具有的優(yōu)勢，能夠使得含油廢水的處理過程班的更加高效，同時(shí)能夠減少物料的消耗，從而能更好的適應(yīng)未來資源節(jié)約化的技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)。

另外在學(xué)者傅寶的研究中，活性炭纖維吸附電解法的出現(xiàn)為解決有毒的難以進(jìn)行生物降解的含油廢水的處理提供了全新的方法和手段，這種活性炭纖維吸附電解法的使用，不僅能吸附含油廢水中的油脂，而且還能夠?qū)⒑蛷U水中已經(jīng)被污染的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可以被降解的有機(jī)物，能夠?qū)崿F(xiàn)人與自然環(huán)境更加和諧的相處。

3.1.3 難降解有機(jī)物

在煤化工廢水的處理過程中，還包含很多不僅不容易降解的物質(zhì)，還包含了很多毒性很強(qiáng)的有機(jī)物質(zhì)，比如說酚類、多環(huán)芳烴等物質(zhì)。對于這些物質(zhì)就需要用更加具有針對性的技術(shù)進(jìn)行處理，比如說可以用Fenton 氧化、超聲波氧化、鐵炭微電解以及高級氧化等技術(shù)進(jìn)行預(yù)先處理，這樣就可以在進(jìn)行正式的廢水處理之前進(jìn)行廢水的處理，為后續(xù)工作做好鋪墊和準(zhǔn)備。通過提前降解的方式增強(qiáng)后期廢水處理及技術(shù)生化的幾率。

3.2 生化處理

以祛除廢水中的油脂的生化法為例。生化法指的是通過利用微生物生化作用去除有機(jī)物，可分為好氧處理和厭氧處理，有活性污泥、生物膜和氧化塘等不同的處理形式。

生化法因?yàn)槠浔旧硭哂械膬?yōu)勢，使得生化法的應(yīng)用在國內(nèi)外都廣受歡迎。但是生化法也存在一些缺點(diǎn)需要得到進(jìn)一步的改善，比如說水質(zhì)變化和沖擊負(fù)荷較低、容易產(chǎn)生污泥膨脹，且廢水中含油物質(zhì)的種類和含量變化本身對生化處理的效果是什么樣的也會(huì)有很大的影響。這一點(diǎn)，在國內(nèi)學(xué)者的相關(guān)研究中也能夠看到。因此針對生化法技術(shù)的未來發(fā)展趨勢主要是集中在如何在保持原有優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的提高生化法的含油廢水的處理效率。并且減少生化法所帶來的含油廢水處理中會(huì)出現(xiàn)的各種問題。

生物處理主要是能夠?qū)⑶懊嫠岬降膹U水處理中預(yù)處理技術(shù)處理過之后的廢水進(jìn)行更加深層次的處理，讓廢水中的有害物質(zhì)進(jìn)一步分解成可以被處理掉的分子，然后轉(zhuǎn)化為可以使用的水資源。

3.3 深度處理

在經(jīng)過了預(yù)處理、生化處理之后分煤化工廢水中，依然會(huì)含有很多不容易被分解的物質(zhì)，那么在這種情況下，就需要通過深度技術(shù)處理的方，讓廢水中不容易被分解的物質(zhì)得到分解，通過對廢水進(jìn)行深層次的處理，將廢水進(jìn)行混凝的沉淀、過濾多介質(zhì)、膜分離以及化學(xué)氧化等處理環(huán)節(jié)，最終將廢水之中不易降解的有機(jī)物進(jìn)行深度化的處理。

4 結(jié)語

煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)從整體上來看是能夠較好地滿足目前煤化工企業(yè)的廢水處理需求的，但是從未來發(fā)展的角度上來看，煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)也并不止步于此，不僅要在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)緊跟廢水處理需求，而且還應(yīng)該在理論上也有所建樹。隨著中國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的不斷深入，煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)也需要跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，能夠用最小的技術(shù)成本創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為中國技術(shù)、資源、生態(tài)等多方面的長遠(yuǎn)發(fā)展做出自己的努力和貢獻(xiàn)。

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