摘要:我国煤化工的发展起步较晚,而气化炉工艺和煤质对煤化工废水的水质产生的影响会产生变化,同时关于废水中污染物的降解方面的研究存在欠缺,在机理方面的研究也未能较为深入的进行,因此国内现阶段仍然没有统一的处理工艺应用于煤化工废水的处理,各种污水处理工艺都曾应用于煤化工废水的处理之中。而正是由于煤化工企业在废水处理工艺方面存在统一性,才使得很多煤化工废水处理工程在实际的处理过程中,都难以保证稳定的运行,难以使废水处理结果达标。
关键词:新型煤化工;废水处理;技术
1煤化工废水的主要来源
煤炭是利用煤化工中的主要原料,经过化学加工后变成液体、固体、气体燃料和化学品,最后通过特殊的工艺制作出的具有一定价值的化工产品。甲醇制烯烃是以煤或天然气合成的甲醇为原料生产低碳烯烃的化工技术,它的主要原料有石脑油、轻柴油。在甲醇制烯烃制作过程中所产生的污染物质有酚、酯、酮、焦油、COD等,这些物质势必会增加煤化工废水的污染程度,因此必须采用适宜的废水处理技术对污染物质进行过滤、吸附等方式来降低对环境的污染,否则就会对周边的环境和人们的身体健康造成威胁。
2煤化工废水处理关键问题解析
①普通活性污泥工艺在废水处理中,难以将煤化工废水中高浓度、难降解的物质进行有效的处理,其出水中依然含有较高含量的难降解有机物以及含氮量。②A/O工艺在废水处理中,对于氨氮的去除率跟高,但是出水中含有很高的COD浓度。③SBR工艺在废水处理中,具有较强的抗冲击性,但是在对酚毒性方面的抵抗性及耐受性不高,容易造成污泥的流失。④生物膜法在废水处理中,污泥保持量很高,但是COD含量高,负荷较低,因此在进行大流量废水处理的过程中不适宜采用。⑤物理吸附工艺在实际应用中对出水降低COD是十分有效的,但是在使用时其吸附剂容易出现再生和二次污染等不利的问题。⑥高级氧化工艺在废水处理中,对难降解的有机物能够快速地进行氧化分解,并能够促使废水的可生化性提高,但是,其在实际废水处理的应用中投资成本较高。⑦膜分离技术在废水处理中,尽管能够将各种污染物很好的分离,并能够保证出水水质,但是其在使用中存在着致命的问题,既膜污染问题及膜的使用寿命问题。
3煤化工废水处理技术分析
3.1预处理
3.1.1除油预处理
在除油预处理中主要会运用到两大方法:(1)隔油法。该方法是将废水中所含有的轻质油进行分离,通过生物处理的方式将油类浓度降到20mg/L,进而达到处理的标准。(2)气浮法。该方法主要是分离废水中所含有的悬浮颗粒物和油类物质,然后再对这些物质进行加压、电解与曝光等,进而达到处理废水的目的。
3.1.2脱酚预处理
在对脱酚进行处理时主要是通过萃取剂对脱酚进行分解,再加以容积萃取脱酚工艺,从而保证废水中的挥发酚浓度降低到97%,非挥发酚浓度降低到54%,CODCr的去除率达到87%。
3.1.3脱氨预处理
废水中所存在的氨氮化物在一定条件中会出现游离态,这时一旦与蒸汽相遇就会产生分离,等到氨氮化物分离后就可以在吸收器与磷酸溶液下使其被吸收或再生,进而达到氨氮化物被回收的目的。该处理方法称为蒸汽除氨法,通过该方法可以将废水中氨氮化物的浓度降低至97.5%。
3.1.4生化处理技术
虽然煤化工生产中会对废水进行预处理,但仍然会存在着大量的残留物质,这时就需要对废水进行生化处理。首先可以采用A/A/O技术,该技术是在A/O技术基础之上适当添加厌氧微生物处理段,从而将联苯、喹啉等有机物质降解为链状化学物,再运用物理沉降的方法对废水中有害物质加以分离去除。该技术还可以对水相进行处理,从而达到降低COD值的目的。除此之外,在生化处理中还可以运用SBR技术,由于活性污泥中产生的微生物在废水中可以发生好氧与厌氧的反应,该技术正是利用这一点来达到对废水的处理,主要是通过物理沉降的方式达到对氨氮化物与有机污染物去除的目的。
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3.2深度处理技术
3.2.1泡沫消除的技术
在煤化工废水处理问题中,对气泡进行处理是非常常见的一种问题,经常会给煤化工废水处理带来不小的麻烦,在预处理的阶段应将其尽可能的消除。根据煤化工废水的特点,采用惰性气体除油技术来进行煤化工废水处理,不仅能够对煤化工废水中存在的除油杂质进行有效的处理,还能够使废水在处理中避免出现预氧化的现象,从而使废水处理中的泡沫问题能够获得最大程度的缓解。
3.2.2多元酚物质降解的技术
多元酚这种污染物质在煤化工废水中也是非常重要的问题,它的含量通常较大,且这种物质非常特殊,主要体现在它既不能被微生物直接降解,又使微生物的增殖受到抑制,从而难以大量的繁殖,因此,在对其进行处理时,只有厌氧共代谢这种方式才能将其转化进而实现去除的目的。在简单有机分子共基质的作用下,促使多元酚的厌氧过程得到强化,促使多元酚降低对微生物的抑制作用,这一难题获得有效的解决才能够促进高酚类物质利用率的提升。
3.2.3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。
3.2.4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。
3.2.5高级氧化技术
该技术是在特定反应条件下,借助OH的作用来将大分子有机物转化成低毒或者无毒小分子物质的过程。在该技术条件下使用Fenton试剂-混凝沉淀法可以将废水中存在的COD进行处理,其去除率大于70%,色度去除率可达到80%左右。除此之外,采用超临界水氧化法,将水的温度控制在37.4℃以上,压力控制在22.1MPa以上,这时再采用氧分子作为氧化剂来对有机物进行氧化,可以有效达到废水处理的标准。该技术在废水处理上具有反应时间短、高效控制氧化反应的特点,而且其实用性较高,对废水的降解也较为彻底,因此在废水处理中得到了广泛的应用。
4煤化工废水处理技术的发展展望
随着煤化工企业的不断发展,其废水处理已然成为人们最为关注的焦点,由于煤化工生产过程中所需的燃料较为复杂,其产生的废水也就呈现出繁杂的特点,这给废水处理带来了极大的困难,为此就需要加强对废水处理技术的研究。当前在废水处理技术上主要包括膜分离技术与高级氧化技术,其中膜分离技术具有适用范围广、无相变、不产生化学反应、耗能低等优势,在废水处理中得到了广泛的应用,该技术在未来发展中应当朝着新型膜材料、优化制备技术、提供分离质量等方面发展。高级氧化技术具有反应时间短、高效控制氧化反应的特点,其也得到了广泛的应用,然而该技术的使用成本高且耗能大,在未来发展中会受到一定的制约。虽然当前废水处理技术已小有成就,但处理技术较为单一,这并不能很好地对废水进行回收利用,为此,在未来发展中应当加强对废水处理技术的结合,使各个技术产生互补,进而有效提升煤化工废水处理的效果。
结论
综上所述,煤化工在生产过程中产生的废水所含有的物质较为复杂多变,而且很多污染物难以分解彻底,这就为废水处理造成了极大的困难,为此就需要加强对废水处理技术的研究,不断提高废水处理技术的水平,同时在废水处理中需要针对不同污染物采用不同的处理技术,从而达到废水处理的标准,做到切实保护生态环境的目的。
参考文献:
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论文作者:李辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/7
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