煤化工废水处理技术研究及应用分析论文_贾蓬蓬 张盼盼 刘大为

煤化工废水处理技术研究及应用分析论文_贾蓬蓬 张盼盼 刘大为

(阳煤集团淄博齐鲁第一化肥有限公司,255436)

摘要:煤化工废水如果未能及时进行处理,不但会周围环境造成一定的影响,而且还会影响人们的正常生活。为此,化工企业理应提高重视程度,对早期的废水处理工艺进行全面创新,改进其中的不足,真正做到与时俱进,进而提升处理的实际效果。如此一来,不仅能够充分贯彻我国提出的可持续性发展战略,而且还能对所有排出的废水进行循环利用。长此以往,我国煤化工产业将会得到进一步发展,促使工业改革环境保护之间在真正意义上实现共赢。

关键词:煤化工;废水;处理技术;研究;应用

煤化工是将煤炭通过相应的化学加工后,将煤炭转化为各种固体、液体燃料和化工产品的过程。由于煤炭中有机质的化学结构是以芳香族为主,在加工过程中煤化工废水中氨、酚、硫化物等有毒、有害物质,未经处理排放会对生态环境造成破坏。

1 煤化工废水的水质特点

在煤化工产品的深加工过程中,在脱硫、除氨等工艺流程和精苯、C10H8与C5H5n的提取过程中都会产生大量的煤化工废水。废水中含有毒性的氨酚类、氰化物、CnH2n、SCN2、咔唑、C6H6和油等难降解的有机污染物;还含有NH3、硫化物等无机污染物。大量浓度较高的NH3进入受纳水体后,还易导致水体的富营养,破坏地下水源。

同时,煤化工废水中还会夹杂有大量的杂环类、芳烃类有机化合物,很难生物降解,超出废水中微生物的可耐受程度,毒害微生物不利于其存活,导致废水的可生化性差。处理后的煤化工外排水CODcr未达到一级标准,还会造成对生态环境的严重破坏。

2 煤化工废水的水质类型与水质

2.1 煤制油废水

以废水的浓度差异可以将煤液化废水分为低浓度废水与高浓度废水。前者包括生活污水与不同装置排出的低浓度含油废水;后者则包括煤液化过程中产生的含酚污水、含硫污水。煤制油废水中的主要污染物包括苯系物、多环芳烃、挥发酚、硫化物、油类、氨氮以及COD以及这些物质的衍生物等,煤制油废水的处理难度较大。

2.2 煤气化废水

煤气化废水来源于煤气温度的冷却过程,采用循环水将造气炉出口的煤气温度降低,这一过程中煤气中含有的焦油、未完全分解的水蒸气、能部分溶于水或完全溶于水中的有机杂质等与水共同给冷凝,同时洗涤煤气中含有的灰分,进而产生煤气化废水。同时,对煤气予以净化时,除氨、提取精苯、除硫等步骤也将产生部分废水。煤气化废水的制取工艺不同将导致污染物的种类与含量不同,但是煤气化废水中普遍存在的污染物包括焦油、苯酚、甲酸化合物、氨、氰化物以及COD等。

2.3 焦化废水

焦化废水中污染物的主要来源于煤干馏煤气冷却过程、煤气净化过程以及精制过程。煤干馏煤气冷却过程中的产生的氨水是焦化废水中污染物的主要来源,总量占到总污染量的50%以上;焦炉中的煤气的净化与冷却过程中产生的废水中含以后较高浓度的洗油、挥发氰以及挥发酚;粗苯与焦油的精制过程中产生的废水的主要污染物包括氰化物、苯以及高浓度焦油,焦油由乳化油、轻油以及重油组成,包含的污染物有酚类、多环芳香化合物如萘、蒽等,含氮杂环化合物如吡啶等。

3 煤化工企业的废水处理技术及应用

3.1 预处理技术

预处理包括对酚类物质回收环节和悬浮物质以及油类物质的去除。

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3.1.1 酚类物质的预处理

对煤化工废水中所含的酚类物质进行预处理,主要是采用溶剂萃取法,因为萃取剂中含有二异丙基醚、甲基异丁基酮等成分,把含酚的废水放入到萃取装置的顶部位置,两者在装置内会产生接触,然后通过循环油泵将其流到底部,使得溶剂油中也含有酚。由于萃取装置中含有一定的碱,就会使溶剂油中的酚与碱相互反应后形成酚盐,再将酚盐进行循环使用。

3.1.2 悬浮物质以及油类物质的预处理

利用气浮法、混凝法、隔油法以及沉淀法来去除煤化工废水之中的悬浮物质以及油类物质。需要注意的是对废水进行预处理的过程中,如果在气浮装置前安装一个过滤器,会使气浮法取得更好的效果。

3.2 吸附法废水处理技术的应用

吸附法作为一种废水处理技术,在对含油量大的废水处理方面具有不可替代的作用。它是通过增加吸附剂的表面积,来吸附废水中的污染物质,并将这些物质吸附在废水的表面,使得油水分离。由于废水中含有不同的物质,所以要选择合适的吸附剂来进行吸附。虽然活性炭被作为吸附剂广泛应用到含油废水处理过程中,但是成本比较高,实践起来具有一定的难度。因此需要不断研发具有高效率、低成本的吸附材料,来提升含油废水处理技术。

3.3 活性污泥法废水处理技术的应用

活性污泥法是目前应用比较广泛的、以活性污泥为主要原料来处理废水的一种好氧生物处理方法。它的工作原理是在废水中灌入空气,活性污泥在经过一定时间后,会繁殖好氧性微生物,这些微生物会形成以菌胶团为主絮凝物,产生很强的吸附与氧化有机物的能力。它可以去除污水中含有溶解性和胶体状态的可生化有机物,还可以利用活性污泥来吸附废水中所含的悬浮固体以及其他一些物质,同时也能去除废水中部分磷和氮素。在活性污泥工作过程中,通过微生物来降解废水中的有害物质,从而形成新的微生物,来确保活性污泥的量与微生物达到平衡状态。

3.4 深度废水处理技术的应用

通过实践可以发现,固体表面在吸收水溶质以及胶质方面有着非常强的效果,说明当废水通过固体表面的时候,其中附带的污染物就会被吸附,以此起到了去污的效果,这也被称作是吸附处理污水的方法。在应用吸附处理污水的方法之后,尽管能够有效提升污水处理的效果,但同时也会有费用成本投入过高以及用量较大的问题出现,因此很容易造成二次污染的情况产生。基于这一情况,这种方式通常更多应用在出水物质。在煤化工废水里面,存在着大量难以进行降解的物质,从而给后续的处理工作带来了巨大的影响。单从现阶段的处理情况来说,尽管基本上每一个阶段的工艺水平都已经足够先进。但是如果将技术种类完全分割开来,不仅很难取得预期的效果,同时还会浪费大量的资金成本。鉴于这一问题,各个企业在进行废水处理的时候,应当尽可能将多种不同的技术综合在一起共同使用。

3.5 浓盐水废水处理技术的应用

浓盐水废水处理技术包括膜浓缩技术和热蒸发技术两种。膜浓缩技术是利用有效成分与废水中分子量的不同产生定向分离,最终达到浓缩的目的。它可以提升废水中盐质量的浓度。这种方法由于其投资低、技术性强,得到广泛的应用。热蒸发技术是把含盐量在4%以上的废水进行蒸发浓缩,达到废水处理的目的。

结束语

总而言之,从我国的发展特点与能源结构看来,煤炭仍是我国的重要资源,煤化工废水的处理始终是煤炭行业需要重点关注的工作,也具有广阔的发展前景。需要将煤化工废水处理与煤炭产业发展更为深切而系统地整合,以煤化工废水处理技术为平台建立起煤炭产业循环经济和可持续发展的新道路,建立起产业整合、生态良好、循环发展的新路径。

参考文献

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论文作者:贾蓬蓬 张盼盼 刘大为

论文发表刊物:《知识-力量》2019年9月31期

论文发表时间:2019/7/16

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