張波慧

摘 要：我國在推行新型煤化工產(chǎn)業(yè)建設中，也逐步加強了煤氣化技術的使用，但是煤氣化過程會產(chǎn)生大量廢水，如果不重視廢水處理，很容易對環(huán)境帶來污染。本文基于煤氣化廢水來源特點，在討論各種處理現(xiàn)狀與研究方向的同時，提出了深度處理構建思路，僅供參考。

關鍵詞：煤氣化;廢水處理;工藝現(xiàn)狀;研究方向

1 煤氣化廢水來源特點

煤氣化廢水是廢水的一種，主要是在生產(chǎn)煤氣或天然氣的階段產(chǎn)生的，通常來源于冷凝、洗滌與分餾工段，含有較大含量污染物、油、酚類，氨氮濃度也相對較高，毒性較強。由此可以看出，煤氣化廢水的主要特點，包括濃度大、污染性和毒性強、降解難度大[1]。

煤氣化廢水的另一顯著特點為，各企業(yè)在原煤成分與氣化工藝上差別較大。德士古氣化工藝在廢水量的產(chǎn)生，以及污染程度上都較低，但是相較于魯奇氣化工藝，不具備較強煤種適應性。與之相對的，魯奇氣化工藝會帶來較大污染程度的廢水，尤其是魯奇氣化工藝生成的廢水中，酚含量較多，處理難度更大，運行成本同樣很高。在煤種的應用上，氣化工藝如果選擇煙煤與褐煤為原料，相較于焦炭和無煙煤會帶來更大污染?；诖耍绻簹饣に嚭兔悍N不同，則煤氣化廢水處理工藝也會相應產(chǎn)生變化。

2 煤氣化廢水處理應用現(xiàn)狀和研究方向

2.1 物化預處理工藝

煤氣化廢水中存在的氨、酚濃度，大大超出了生化處理的標準，因此，預處理的本質(zhì)要求，就是脫酚除氨，從而達到降低后續(xù)生化處理單元負荷的目的，提升生化處理效果。對于煤氣化廢水中存在的不同種類成分，預處理在方式上也會有所不同。如果處理對象為酚類污染物，則以水蒸氣脫酚法、溶劑萃取脫酚法為主。具體而言，水蒸氣脫酚法相對簡單，可以將廢水中存在的揮發(fā)性酚類，通過蒸汽實現(xiàn)含酚蒸汽的分離，之后讓蒸汽與鈉堿溶液充分反應，產(chǎn)生酚鈉鹽溶液，利用酸中和方式進行提純回收;溶劑萃取法則是在萃取劑高分配系數(shù)基礎上，令酚轉到萃取劑中，達到分離酚的效果。鑒于廢水中含氨較多，而水蒸汽提純方法可以分離氨，因此水蒸汽提純法應用相對廣泛。分離廢水中油類物質(zhì)，則通常以氣浮法和隔油池分離法為主[2]。

2.2 生化處理技術

當前技術發(fā)展背景下，在煤氣化廢水生化處理工藝上，通常有序批式活性污泥法（SBR）與厭氧--缺氧--好氧組合工藝（A-A/O）。

SBR的工作原理為間歇曝氣方式，主要是采用時間分割操作，實現(xiàn)對空間分割的替代，達到穩(wěn)態(tài)生化反應的理想狀態(tài)，具備運行間歇性與有序性。該工藝欲提升凈化效果，主要是通過凈化池厭氧好氧狀態(tài)的變換實現(xiàn)的，而且凈化池內(nèi)部的處理水，可以稀釋緩沖煤氣化廢水，耐沖擊負荷較好，另外還有工藝操作簡便，成本可控的優(yōu)勢。

A-A/O工藝則具備較高脫氮效率，可以形成類似生物選擇器效果，使污泥沉降性能得到改善，而且也可以補償硝化過程中的堿含量。但是A-A/O工藝的缺陷同樣不容忽視，例如需要對污泥回流系統(tǒng)與混合液回流系統(tǒng)進行分別設置，會消耗巨大動力[3]。

3 煤氣化廢水深度處理思路構建探索

煤氣化廢水在生化處理過后，會減少大部分有機污染物、氰化物、氨氮等，但是其中還會存在一些難于被降解的污染物，這些污染物會對生化處理出水色度產(chǎn)生影響，難以達到國家排放標準，同樣無法進行廢水回收，因此需要進行一定程度深度處理。現(xiàn)階段，煤氣化廢水深度處理工藝，主要以混凝沉淀法、吸附法、固定化生物技術與超濾反滲透等相關技術為主。

3.1 混凝沉淀法

傳統(tǒng)去除懸浮物的方式，以反應沉淀工藝為主，常規(guī)反應沉淀、澄清技術會對濾池造成較大壓力，生產(chǎn)成本較高。近些年，有人在此基礎上提出了高?；炷恋砑夹g，也就是在混凝沉淀池內(nèi)部，進行折板、斜管、多孔網(wǎng)格的布置，利用微渦的高強度，提升混合均勻性，使反應速率提升;利用多層網(wǎng)格對水流剪切力與湍動度進行控制，使密實礬花容易沉淀。除此之外，應用高效小間距復合斜板沉淀設備，可以令上升流速達到3m/s左右，不出現(xiàn)堵塞問題，以保證在各個階段不會對排泥產(chǎn)生障礙，提升出水水質(zhì)，出水濁度可以降至低于3度的標準[4]。

3.2 吸附法

吸附屬于傳質(zhì)過程的一種，由于未能百分之百發(fā)揮物質(zhì)表面分子對物質(zhì)外部的作用力，因此液體與固體表面可以對其他類型液體與氣體，產(chǎn)生較強吸附作用，而且表面積越大，吸附能力就越大，這也是工業(yè)生產(chǎn)上，利用表面積較大的物質(zhì)進行吸附的原因，常見的水膜、活性炭等。吸附法通常以多孔性固體為主，用固體表面吸附廢水中的污染物質(zhì)，達到分離效果。吸附法具備能耗較低、操作方便、污染物去除效果較好等優(yōu)勢，但是通常會耗費較多吸附劑，再生費用難以有效控制，因此應重視物美價廉吸附劑地開發(fā)工作[5]。

3.3 固定化生物技術

固定化微生物技術也是近些年應運而生的新技術之一，該技術最大的創(chuàng)新性，體現(xiàn)在可以在固定優(yōu)勢菌種時自由選擇。被固定之后的細胞，明顯提升了抗毒性。固定化生物技術可以令生物反應器之內(nèi)的微生物細胞純度與濃度得到顯著提升，保持菌種數(shù)量，產(chǎn)生污泥較少，不會阻礙反應器內(nèi)部的固液分離反映，在氨氮去除與有機物降解上優(yōu)勢相對明顯。相關研究資料顯示，好氧生物流化床法，在融合了固定化微生物技術后，對煤氣化廢水進行處理，在污染物去除率上，CODC可達98.6%、氨氮99.8%、揮發(fā)酚99.6%、懸浮物56.3%，而且效果相對穩(wěn)定。但是鑒于菌種種類不同時，在不同物質(zhì)氧化分解效率上差異相對明顯，實際情況的煤氣化廢水成分復雜程度較高，因此在針對實際廢水進行處理時，如果只采用單一菌種，則效果往往不盡人意?，F(xiàn)階段，煤氣化廢水中含有較多污染物成分的現(xiàn)象，已經(jīng)引起了相關人員的注意，未來的研究內(nèi)容，將傾向篩選成本更低的菌種，強化工程菌株的多樣化功能方面。

3.4 超濾反滲透等膜處理技術

當前技術研發(fā)背景下，雙膜技術是研發(fā)熱點之一，該技術也是工程預處理方法之一。具體而言，超濾可以使廢水中的有機物含量降低，防止反滲透膜受到污染，使膜的使用壽命進一步延長，令膜工程成本投入更加可控。除此之外，反滲透膜還能進一步起到良好脫鹽效果。需要注意的是，雙膜技術成本相對較高，因此迫于資金壓力，很多企業(yè)并不會主動使用雙膜技術。未來的研發(fā)重點，應放在降低雙模技術成本投入的方面[6]。

4 結論

煤氣化廢水中污染物較多，處理難度偏大，而且每種處理方法都是優(yōu)劣勢并存，在具體處理上，應該根據(jù)實際情況，選擇處理工藝最優(yōu)解，達到廢水排放標準。

參考文獻：

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