金鑫

摘 要：煤化工含油廢水產(chǎn)生自煤轉(zhuǎn)化過(guò)程中。這種廢水污染物組成復(fù)雜多樣、難以生物降解。并且該類廢水中乳化油含量高，難以經(jīng)濟(jì)有效地去除，是水處理的難題之一。因此，本文對(duì)煤化工廢水中乳化油的去除工藝進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：含油廢水;乳化油去除;煤化工

引言：煤轉(zhuǎn)化技術(shù)主要將煤通過(guò)熱解、氣化、干餾等工藝，使煤炭轉(zhuǎn)換成煤氣，同時(shí)產(chǎn)生煤焦油和工藝廢物，是工業(yè)上煤炭轉(zhuǎn)化利用中成熟的工藝。在煤的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，平均每轉(zhuǎn)化一噸煤，將會(huì)產(chǎn)生0.2-1.2噸的工藝廢水，由于這類廢水的高含油量，使水處理工段的處理負(fù)荷和處理難度都大為增加。并且煤轉(zhuǎn)化項(xiàng)目大多建立在我國(guó)的中部、西北等生態(tài)脆弱、水資源珍貴的地區(qū)，這就更加突出了廢水處理工藝研究的重要性。

1含油廢水的來(lái)源

經(jīng)過(guò)大量測(cè)試和論證，熱解、魯奇固定床氣化、BGL氣化等煤轉(zhuǎn)化工藝可以實(shí)現(xiàn)最大限度地利用煤。而在這類工藝中，煤熱分解/氣化產(chǎn)物等在經(jīng)過(guò)洗滌和冷卻過(guò)程后冷凝形成冷凝液，冷凝液在脫除高濃度煤焦油后進(jìn)入廢水處理工段。這就形成了煤轉(zhuǎn)化廢水。由于煤質(zhì)和加工工藝不同的原因，導(dǎo)致煤轉(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生的工藝廢水中污染物的組成成分復(fù)雜，包含有多種有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物，其中，酚類化合物一般包括揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚，烴類化合物一般包含有芳香烴、多環(huán)雜環(huán)化合物和脂肪族烴等，無(wú)機(jī)化合物包含有CO2、氨氮及氰化物、硫化物等。廢水中污染物的實(shí)際組成及含量不僅與加工的煤的種類有關(guān)，還和煤轉(zhuǎn)化過(guò)程的工藝類型、工藝條件有關(guān)。由于煤質(zhì)和加工工藝不同的原因，導(dǎo)致煤轉(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生的工藝廢水中污染物的組成成分復(fù)雜，包含有多種有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物，其中，酚類化合物一般包括揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚，烴類化合物一般包含有芳香烴、多環(huán)雜環(huán)化合物和脂肪族烴等，無(wú)機(jī)化合物包含有CO2、氨氮及氰化物、硫化物等。廢水中污染物的實(shí)際組成及含量不僅與加工的煤的種類有關(guān)，還和煤轉(zhuǎn)化過(guò)程的工藝類型、工藝條件有關(guān)在上述煤轉(zhuǎn)化廢水工藝的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，焦油的不溶性組分，一般包括芳香烴、多環(huán)雜環(huán)化合物以及脂肪族烴等，和廢水難以完全分離，這就形成了含油廢水。

2煤化工廢水中乳化油去除工藝

2.1物理法

物理處理方法的原理是利用油滴和廢水之間密度的差異，在一定條件下將分散在廢水中的油顆粒和其他固體顆粒分離。通常作為含油廢水處理工藝的預(yù)處理手段應(yīng)用于工業(yè)。目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)含油廢水處理的物理方法包括有重力沉降法、離心分離法、粗?；ǖ取?/p>

2.1.1重力沉降法

根據(jù)廢水中油滴粒徑的不同，其在水中的存在形式也大不相同，而根據(jù)Stockes原理，利用油水的密度差異，使油滴在廢水靜置過(guò)程中沉降至水底下層或上浮至水面，然后通過(guò)沉降罐、隔油池等設(shè)備除去。該種處理方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資成本低、處理量大的優(yōu)點(diǎn)，但除油效率有限，對(duì)于小粒徑、油水密度差異小的油滴去除效果差。因此該種處理方式多見(jiàn)于高濃度含油廢水的一級(jí)處理中。2.1.2離心分離法

該種處理方法是利用油水兩相比重差的不同。通過(guò)離心裝置高速運(yùn)轉(zhuǎn)形成的離心場(chǎng)，使密度較大的水相處于外側(cè)，沿器壁從底端出口流出;而密度較小的油相匯聚在分離器中，從裝置頂部的溢流口溢出。該處理方法采用的主要設(shè)備為水力旋流器，具有體積小、處理效率高且處理量大、操作費(fèi)用低、靈活安裝、對(duì)環(huán)境不敏感等優(yōu)點(diǎn);但在高速旋流過(guò)程中，水中的油滴也容易被撕裂，而形成粒徑更加小的油滴，這就增大了將油滴從水中分離出來(lái)的難度。

2.1.3粗?；?/p>

顧名思義，該方法是根據(jù)待處理廢水中油類物質(zhì)的特點(diǎn)選擇合適的聚結(jié)材料，再利用油滴在水和聚結(jié)材料之間親和力的差異，使廢水中小粒徑的油滴聚結(jié)為大粒徑油滴從而上浮至水面，而后將其除去。這種處理方法投資低、設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、易操作，但對(duì)進(jìn)水的水質(zhì)要求高，當(dāng)進(jìn)入該處理工段的水中存在親油性表面活性物質(zhì)時(shí)，這將會(huì)大大降低聚結(jié)材料對(duì)廢水中油類物質(zhì)的親和作用，從而降低對(duì)廢水中油類物質(zhì)的去除效率。

2.2物理化學(xué)法

工業(yè)上廣泛應(yīng)用于含油廢水處理的物理化學(xué)法一般包含有氣浮法、吸附法。2.2.1氣浮法

氣浮法是通過(guò)在待處理廢水中引入空氣，以使廢水中的小粒徑油珠粘附在空氣在水相中形成的高度分散的氣泡上，從而使油滴的浮力增加并上浮至水面實(shí)現(xiàn)分離。在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，常在氣浮操作之前加入一定量的絮凝劑，以促進(jìn)氣浮效率。這種處理方法對(duì)與水密度相近的油類的去除效果較好，并且可以有效降低廢水的COD，但該方法用于處理煤化工廢水時(shí)，易將廢水中的揮發(fā)酚、氨氮等物質(zhì)帶入進(jìn)環(huán)境中。并且，目前最常見(jiàn)的絮凝劑是含有氯或高分子聚合物的無(wú)機(jī)化合物，這通常會(huì)導(dǎo)致水中氯含量的增加或在隨后的膜處理過(guò)程中膜堵塞。

2.2.2吸附法

吸附法主要是利用吸附劑的多孔性和大比表面積，對(duì)廢水中的油類物質(zhì)進(jìn)行吸附，從而達(dá)到除油的目的。該種處理方法的除油效率取決于所選用吸附劑的吸附性能以及所處理的廢水類型。經(jīng)過(guò)多年的研究發(fā)展，更多具有較強(qiáng)吸附性能的新型吸附材料被研發(fā)應(yīng)用于工業(yè)。

2.3化學(xué)法

2.3.1化學(xué)破乳法

由于現(xiàn)代工業(yè)廢水中的污染物質(zhì)越發(fā)的復(fù)雜，破乳難度也隨之增大。通過(guò)近些年對(duì)破乳劑及破乳方法的大力研究，尤其是對(duì)破乳劑的研究，無(wú)論是無(wú)機(jī)破乳劑和有機(jī)破乳劑，都有了很大的發(fā)展。通過(guò)向廢水中添加破乳劑，對(duì)廢水體系中的油水界面膜進(jìn)行破壞，使廢水中穩(wěn)定存在的乳化油失穩(wěn)，進(jìn)而促進(jìn)廢水中的油滴聚并上浮。

2.3.2高級(jí)氧化法

高級(jí)氧化法是指利用以羥基自由基為主的氧化劑對(duì)廢水中復(fù)雜、難降解的有機(jī)物進(jìn)行氧化去除，因?yàn)檫@種方法具有效率高、氧化能力強(qiáng)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)而成為水處理領(lǐng)域的研究開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。目前，典型的高級(jí)氧化技術(shù)包括超臨界水氧化技術(shù)、光催化氧化技術(shù)以及Fenton氧化法等，而其中又以Fenton氧化法的研究發(fā)展最為廣泛。

3結(jié)語(yǔ)

在全球能源緊缺的大環(huán)境下，煤炭作為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，在我國(guó)各級(jí)能源及化學(xué)制品方面的消耗量巨大，因此煤化工的發(fā)展顯得尤為關(guān)鍵。在煤的轉(zhuǎn)化利用過(guò)程中，由于煤質(zhì)的特點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生各類大量的污染物質(zhì)，對(duì)人類社會(huì)及環(huán)境產(chǎn)生危害，因此煤的清潔高效轉(zhuǎn)化利用對(duì)保障能源安全和綠色能源發(fā)展發(fā)揮著較大作用。本文對(duì)當(dāng)前煤化工廢水中乳化油的去除工藝進(jìn)行了總結(jié)，希望能夠?yàn)槊夯て髽I(yè)選擇適用的工藝提供一定的參考。

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