关键词：煤化工；废水处理技术；应用
1 前言
煤化工生产在推动社会经济发展中有着重要作用，但是其在促进社会发展的同时也会环境造成较大污染及破坏，因此在煤化工生产中如何对工艺进行优化以达到降低污染是煤化工生产企业及社会高度关注的一个问题。随着社会经济的快速发展及人们生态环保意识的不断提高，国家对煤化工生产也提出了更高的环保要求。而煤化工废水作为一个重要污染源，加强处理工艺技术优化利用可以实现废水无害化处理及重复利用，提高资源利用率，从而有利于促进煤化工生产及生态环境的和谐发展。
2 煤化工废水处理技术面临的问题
2.1废水预处理存在的问题
对于一些较早建设的废水处理项目，由于当时技术条件有限以及对于废水预处理段还没有足够深的认识，采用的处理工艺路线是脱酸、萃取、脱氨，以此来脱除废水中的氨和酚。因为在pH较高的环境下，萃取脱酚的效果不佳，所以进入生化段的水中含有很高的酚成分。而通过废水处理后，若水中仍然含有较高的酚和氨，则表明没有取得良好的处理效果。另外，对于一些含油量较高的废水处理项目，在进水波动的情况下，水中含油量非常高，其含量基本上大于1000mg/L，在这种情况下进行废水处理的操作，会使得常规气浮装置面临着严重的泡沫，从而加大了油水分离的技术难度。
2.2工艺落后，运行效果不稳定
对于煤化工废水处理而言，其处理的工艺非常多样，但是许多工艺都偏向传统和老旧，在实际运行中效果不够稳定，经过处理的水质仍然难以达到环保的标准。对于一些水质相对清洁的项目，常规的处理工艺可以达到要求，但是大多数煤化工废水项目的废水中水质很差，采用一般工艺很难处理，最终排水的氨氮含量往往都超标严重，无法达到“零排放”的效果。目前，大部分的企业深度出水的COD含量很高，经过检测数据分析，其COD含量普遍在100-200mg/L，甚至有些还要更高，因此只有极为少数的企业能保证出水稳定达标，而出水超标对后续的回水用水也增加了工艺的难度。
3 煤化工废水处理工艺技术
3.1生化处理
常规的生化处理采用缺氧、好氧生物法处理（A/O工艺），由于废水成分复杂含有多环和杂环类化合物，处理后的出水中的COD指标稳定性差。随着科技发展出现了一些新的处理技术如：PACT法、载体流动床生物膜法（CBR）、上流式厌氧污泥床处理法（UASB），厌氧—好氧联合生物法等，实现了气、液、固的三相分离。PACT法是利用活性炭对有机物与溶解氧的吸附作用，在活性污泥曝气池中添加活性炭粉末，来为微生物的生长提供食物，来提升有机物的氧化分解效率。同时，活性炭还可通过湿空气氧化法循环再生。载体流动床生物膜法（CBR）是同一个生物处理单元内活性污泥法与生物膜法的有机融合，借此提高反应池的处理效率和抗冲击力，有效降解废水中污染物，降低出水COD浓度。上流式厌氧污泥床（UASB）使将煤制气废水由下而上通过反应器，在此过程中大部分的有机物在反应器的顶端被微生物转化为CH4、CO2。安装的三相分离器，实现气、液、固的三相分离。有效地去除废水中的酚类和杂环类化合物。鉴于单一使用好氧或厌氧处理技术，难以取得满意的处理效果。采用厌氧—好氧联合生物法可有效降解废水中的有机物萘、喹啉和吡啶，使好氧生物处理CODcr的去除率达到85%以上。
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3.2膜工艺技术
随着科学技术的快速发展，膜分离技术也在不断发展和完善。整体而言，目前膜分离技术已达到含油污水处理水平，不仅在去除污水内乳化油、溶解油等有机物方面具有显著优势，而且对污水中的盐类也能够在一定程度上脱除。在微滤或超滤技术处理含油污水中，采用的物理分离方式，无需加入药剂，不产生污泥，并且原水内油分浓度变化适应性非常突出，这样可以有效促进污水循环应用。但是值得注意的是，在处理过程中需要对进水过程进行有效处理，膜也需进行相应杀菌清洗处理。膜分离技术除污的实现主要是由于污水中乳化油等油滴尺寸相对于膜孔较大，在膜与溶质分子相互作用下，膜亲水性能提升，这样游离油就很难透过，这样水通量就会提升。从膜技术废水处理过程来看，对于膜的选择应依据含油污水内部油的具体形态。如果废水体内油表面活性较高，油滴就会慢慢形成稳定的乳化油及溶解油，从而增强油品间粘合力，这种情况下为确保处理效果，就应选用亲水或亲油超滤膜，一般要求孔径在10以内。
3.3深度处理技术
煤化工废水经历预处理和生化处理后，一般还会留有少量难以处理的污染物，进而导致其难易达到排放标准。为此，相关工作人员需要对其进行进一步处理，该操作也被称为深度处理。首先是混凝沉淀工艺的应用，相关工作人员可以借助混凝剂，将废水中还没有被降解的物质沉淀到底层。从以往研究结果得知，在该项技术作用下，废水的出水浑浊度可以降到低于 3 NTU，弱化了后续滤池的进水负荷。其次是高级氧化工艺应用，常用的氧化剂有臭氧、Fenton 等，最终实现污染物的有效降解。其间，效果最为明显的氧化剂为 Fenton，该试剂由二价铁离子和过氧化氢组成，在酸性催化条件下可以发生一系列化学反应，最终产生氧化性极强的活性产物，将废水中大多数有机杂质降解。从臭氧氧化剂应用角度来说，其基本原理与上述内容相同，该种方式对 COD Cr 的去除率能够达到 60%，在实际工作中经常使用。
3.4浓盐水处理技术
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。
3.5泡沫的消除方法
煤化工废水含有大量的脂肪烃、表面活性剂等成分，正是由于这些物质的作用，煤化工处理设备在工作时会产生大量泡沫。为了避免对整个工艺流程产生影响，工作人员需要在预处理阶段开展泡沫消除操作。但从实际操作角度来说，倘若使用一般的泡沫消除方式，空气中的氧气会让废水色度提高，与此同时，多元酚氧化也会通过相关反应转变成苯醌等物质，该类物质的降解难度更高，为后续处理工作的开展制造了不小的困难。为此，研究人员对整个煤化工废水的特点进行了充分研究，最终借助惰性气体实现废水除油，让整个煤化工废液中油脂成分全面降解，避免预氧化等反应问题出现，这也为后期泡沫处理操作提供了极大便利。
4 结语
现如今，煤化工产业所扮演的角色越来越重要。为了进一步推动煤化工产业的可持续发展同时也为了保护生态环境，国家就煤化工废水排放制定了一系列监管标准。对于煤化工企业应当积极响应国家对排放标准的号召，通过引进先进技术结合自身实际情况制定出一套科学合理的新型煤化工废水处理机制。不断提升当代煤化工企业的服务质量，为我国现代化建设，地区社会和谐稳定贡献自己的一份力量。
参考文献
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论文作者:刘亮军
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期
论文发表时间:2020/3/16
标签：废水论文; 煤化工论文; 废水处理论文; 技术论文; 水中论文; 工艺论文; 有机物论文; 《科学与技术》2019年第18期论文;