摘要：随着当前社会工业的不断发展，现代污染水源的类型也在逐渐的增多，在现代污染水源中占最主要的污染水源就是煤化工废水，并且随着当前我国煤矿生产产业的不断发展，煤化工废水的含量也在逐渐地增加，煤化工废水的处理问题已经成为我国环境保护事业中的重中之重，相关专业人员应当立足于我国当前煤化工废水的现状展开相应的解决措施，使得煤化工废水问题得到良好的解决。
关键词：煤化工废水；处理技术；关键问题
引言
煤化工企业在煤制气或者某些煤制化学品的生产中所产生的煤化工废水成分较为复杂，在处理的时候会遇到诸多的问题，因此我国的煤化工废水处理技术还不是很完善，这就需要相关工作人员积极的对煤化工废水处理技术进行改进和提高。
1、煤化工废水的来源和特征
在煤化工企业生产的过程中，煤炼焦、煤气净化等环节都有可能产生大量的煤化工废水，再加上一些工作人员环保意识不强，很容易将没有处理的煤化工废水排出，给我国的生态环境造成恶劣的影响。煤化工废水的主要成分主要是氛和氨，除此之外还有将近350种化学成分，例如：焦油、苯酚、氰化物、碳化物等，这些都是一些能够给我国生态环境带来恶劣影响的物质。并且在煤化工废水中氨氮是非常难降解的材料，废水中容易降解的材料有酚类和苯类物质。另外，在一些煤化工企业排放的污水中可以看出，污水的颜色大多数都是浑浊的，出现这种情况的原因是因为在煤化工废水中含有许多生色集团或者是助色集团使得煤化工废水的色度和浑浊度比一般的污染水源颜色要深。
2、新型煤化工废水处理技术及关键问题
2.1吸附法
吸附法是利用多孔性吸附材料，吸附废水中的污染物质的处理方法，通常包括三个单元过程，首先是废水与吸附材料混合实现污染物的吸附，其次是吸附有污染物的吸附材料与废水分离，最后是吸附材料的再生。吸附材料应具有小孔径、多空隙、大比表面的特点。常用的吸附剂有活性炭、大孔树脂、粉煤灰、活性焦煤灰渣等。最常用的吸附材料为活性炭，活性炭经过特殊处理，形成多孔结构，表面积巨大，拥有很强的物理吸附和化学吸附性能，因此活性炭对于除浊、除色的效果非常好，但吨水处理价格在2500元甚至以上，使其工程应用受到限制。最经济的吸附剂是粉煤灰，金文杰等[15]发现，向废水中同时投加聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和粉煤灰0.4g/L、4mg/L、0.9g/L，混合均匀并沉淀25～30min，COD由158mg/L降到了41mg/L，色度降低了50倍。但粉煤灰作为吸附材料用量大，且难以像活性炭一样稳定的保证处理效果，且会产生粉煤灰污泥和灰水，易造成二次污染，限制了其工业应用。吸附剂对去除COD、色度和浊度有十分出色的效果，但因其固有的缺陷，往往不能独立处理原水甚至是二级生化出水中的高浓度难降解有机物。在深度处理领域，高级氧化耦合活性炭工艺或活性炭耦合三级生化处理可能会高效去除杂环类等难降解有机物，使出水达到国家标准或者满足后续废水回用处理的进水要求。
2.2高级氧化工艺
高级氧化工艺所依据的核心是在这些氧化过程实施中原位产生了具有强氧化性的羟基自由基，包括芬顿氧化、电催化氧化和臭氧氧化技术。
芬顿试剂由硫酸亚铁和过氧化氢构成，两者反应生成的•OH氧化分解难降解有机物。但芬顿处理中溶液受pH值的严格限制（pH值2～4），投加的Fe2+会产生大量铁泥积累造成环境的二次污染等，且对氨氮的去除效果不好。另，对于大型煤化工废水要求做到零排放，反复的pH调节增加了废水盐含量，大大增加了膜浓缩以及蒸发结晶的负荷。
电催化氧化有两种降解有机物途径，一是阳极直接降解有机物，二是通过产生强氧化剂•OH和HClO来间接氧化有机物，且能够同时去除有机物和氨氮，因此对废水电催化氧化有着较多的研究。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电催化氧化的效果受废水中有机物浓度、阳极材料性能、Cl−及SO42−浓度影响。废水中Cl−浓度的增加有助于提高COD去除率，但同时会伴生氯代有机物等有毒副产物。总体来说，电催化氧化操作简单、但其缺点在于能耗较高，电极寿命低且价格较为昂贵，且会有毒副产物的产生的问题。
臭氧氧化技术通常在多相催化剂的作用下，促进水中污染物的化学结构发生变化，将难降解的大分子有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。常用的催化剂有金属氧化物（MnO2、FexOy、CeO2、TiO2、γ-Al2O3）、负载型催化剂（MnOX/MCM-41，TiO2/Al2O3，CeOx/AC，纳米-TiO2/沸石分子筛）、分子筛和活性炭催化剂等。目前对催化臭氧氧化的研究集中在反应机理和催化剂的研制领域。庄海峰[1]针对煤制气废水生化尾水进行了催化臭氧氧化研究，确定了臭氧催化氧化过程中关键的臭氧和催化剂投加量等参数，对来水的温度和pH不需要进行预调节，具有较强的实用性。利用气相色谱-质谱联用分析手段，对臭氧催化氧化进水与出水进行有机物的分析与对比研究，发现臭氧催化氧化出水中主要是杂环化合物和多环芳烃，其他有毒难降解的有机物能够被臭氧大量氧化降解，对于喹啉、吡啶等典型的含氮杂环化合物，氧化效果并不理想，这也导致了出水总氮指标不甚理想。臭氧催化氧化法较高的运行成本和较差氨氮去除率等缺点，一直制约着该技术的推广。通常会臭氧催化氧化+生化组合处理技术，通过氧化改善废水对活性污泥的抑制作用，然后通过生化继续降解有机物，以达到降低成本的目的。
2.3生化处理技术
煤气化废水经预处理后进入生化处理单元，生化处理技术通常分为好氧生物处理技术、厌氧生物处理技术、厌氧-好氧组合处理技术。煤气化废水的水量大、成分复杂，目前国内应用较为广泛的生物处理技术为厌氧-好氧组合处理技术。
在国内，厌氧/好氧（A/O）工艺是煤气化废水生化处理中应用最为广泛的工艺，根据来水水质的不同，在A/O工艺的基础上又衍生出了A/A/O工艺、A/A/O/O工艺、A/O/A/O工艺等。A/O工艺与其他工艺的耦合也被广泛研究，Wang等[10]利用A/A/O-膜生物反应器（MBR）组合工艺处理Lurgi碎煤加压气化废水；徐鹏等[11]采用外循环厌氧（EC厌氧）-改良AO-MBR工艺处理新疆某煤化工项目废水；徐春艳[12]利用生物增浓-改良A/O工艺处理煤制气废水，废水中的COD、总氮、氨氮去除率分别可以达到99%、80%、95%以上。在工业上，外循环厌氧（EC厌氧）-改良AO-MBR工艺、EC厌氧-生物增浓池-改良A/O工艺、升流式厌氧污泥床（UASB）-A/O工艺、O-A/O-MBR工艺、A-载体流动床生物膜法（CBR）-O工艺、水解酸化-A/O工艺都有所应用。此外，在A/O工艺的基础上，通过投加填料而组成的A/O-生物膜工艺也被关注，赵维电等[3]通过在O池投加聚氨酯填料而增加了生化单元的抗冲击性；滕济林等[4]向A/A/O工艺的O池投加粉末活性焦形成生物膜-悬浮污泥复合系统，并将剩余污泥回流至系统前段对原水进行预处理，在提高O池活性污泥浓度的同时，含焦剩余污泥对原水也进行了吸附预处理。
结语
随着我国煤化工废水含量的不断增加，对于煤化工废水的处理问题已经迫在眉睫，当前阶段的煤化工废水处理技术还不是很成熟，这就需要相关科学人员应当加大对煤化工废水的处理力度，根据煤化工废水的组织组成和排放情况，优化当前的煤化工废水处理技术，研究出一种简单、有效的煤化工废水处理工艺，改善我国的水质。
参考文献：
[1]庄海峰.现代煤化工废水处理技术研究及应用分析[J].山西冶金，2018（41）：110-111.
[2]艾娟.煤化工废水处理工艺技术的研究及应用进展[J].环球市场，2017（8）：144-145.
[3]赵维电.煤化工废水处理技术面临的问题与技术优化研究[J].中国石油和化工标准与质量，2018（20）：172-173.
[4]滕济林，孙继涛，于峥.煤化工废水再生及浓盐水处理工艺[J].工业用水与废水，2018（05）：45-49.
论文作者:白斌
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/6
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