摘要：在我国经济的不断发展的时期，煤化工业也越来越庞大。煤化工业为我国带来经济利益的同时也造成了一定的环境污染，尤其煤化工所排放的污水，如不经有效处理则严重影响生态环境。在化工废水预处理、生化处理以及深度处理工艺的基础上，提出了煤化工污水处理的技术解决方案，为高耗水的煤化工企业创造较大的经济效益、社会效益和环境效益。
关键词：煤化工；污水；处理技术
引言
我国地大物博，煤炭资源十分丰富，如在内蒙古、陕西、宁夏、山西及新疆的煤炭储量就占全国煤炭储量的76．0%，如今在我国经济发展过程中，煤化工业更成为我国成长最为迅速的产业之一。我国属于多煤少油国家，在国民经济快速发展的背景下，各行业领域对于能源的需求量持续提升，煤化工行业的发展面临着非常可观的形势。但同时，煤化工行业还存在废水排放量大、耗水量大的缺点，对煤化工工艺中所产生污水进行高效、稳定的处理已成为煤化工企业实现节能降耗，可持续发展的重要路径之一。
1煤化工污水处理现状概述
在煤化工业生产过程中每生产近1吨的甲醇则需要消耗15吨的淡水，由此产生成份和重量更甚的污水，污水成分复杂。在煤化工业的不同生产阶段和不同工艺之下，煤的品质和水质变化都不尽相同，目前国内外处理煤化工污水的主要处理工艺为物化预处理、常规生物处理、利用蒸氨脱酚等。煤化工污水由于其特性，不能较好的实现生物处理，因此煤化工污水处理技术必须根据污水特性进一步发展。
2煤化工污水处理技术研究
2.1煤焦污水处理技术
在煤化工过程中煤焦污水主要产生于煤气初次冷却及生产用水部分，使用的处理方法主要有生化法、化学法、物化法：化学法主要是在处理煤焦污水使用折点加氯和催化氧化的方法，如使用折点加氯法则通常每升煤焦污水需要加入0．04g-0．05g，如此可使得煤焦污水脱氮，折点加氯主要适用于深度处理煤焦化污水。煤焦污水使用折点加氯方法处理后，可生成氨氮，氨氮和氧气结合会产生反应形成氯胺，因此必须进行催化氧化；物化法主要是使用吸附法、蒸氨法、离子交换法、烟道气道等方法处理煤焦污水，其中蒸氨法去氨氮效率较高；生化法则是采用生物除磷脱氮法脱除煤焦污水中的氨氮，以此降解煤焦污水中的有机物、氨氮。煤焦污水同时也可使用去除率较高的固定生物膜来进行处理。当下的煤焦污水处理方法稳定性欠佳，效果不理想，且成本较高，仍需要不断的改进。
2.2煤制油污水处理技术
（1）物化预处理
根据工程经验，经过生化法处理的废水含酚量应该低于300mg/l。且水中不得含有氨、焦油或油类物质，否则就会抑制微生物的生长，影响对污染物的分解，甚至造成微生物的中毒死亡，降低废水的处理效果。废水中的酚类和油类物质同属有机物，具有“相似相容”的性质，而酚还属于Lewis酸，易与极性水分子之间形成氢键，增加其在水中的溶解度，进而促进油水的恶性乳化。因此，对酚类和油类物质的去除过程存在严重的相互干扰，需要通过分步交替处理以便使废水中的污染物达到可生化处理要求。脱酚，工业生产中，酚浓度为1000mg/l以上的废水称为高浓度含酚废水，回收利用其中的酚类物质可增加废水处理的经济效益。目前，工业上常用来处理高浓度含酚废水的方法主要集中在物理分离方法，如：蒸汽吹脱除酚、溶剂萃取脱酚等。结合本文煤焦油加氢主体装置的操作特点，在处理煤焦油加氢废水时可优先采用溶剂萃取方法脱酚，且为降低萃取剂的分离成本，所选用的溶剂应尽量从煤焦油分馏系统或煤焦油加氢系统的中间产物或产品中选取。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经模拟计算，本文中煤焦油加氢装置废水中的酚可由20000mg/l降低到1500mg/l以下。除油，煤焦油加氢废水在脱酚过程中，若油含量较高会影响装置的平稳运行及脱酚效果。例如：在用溶剂萃取法脱酚时，油会与水作用产生乳化物，降低脱酚效率；在用蒸汽法脱酚时，油的存在经常堵塞设备。因此，对含酚含油废水进行处理时应优先除油。对于油含量较高（指含油量500ppm以上）的废水，工业上常用的除油方法有气浮隔油法、澄清过滤法、精馏法和溶剂萃取法等。深度除油（指由200ppm除油到50ppm以下）的方法有吸附过滤法、旋流沉降法等。蒸氨脱硫，一般地，煤化工废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐四种形式存在。在煤焦油加氢废水中，氮主要以氨氮、有机氮的形式存在，氨氮占总氮的60%-70%，而绝大部分的有机氮也能在微生物的作用下最终转化为氨氮。氨氮经一系列的生化作用后会转化为氮气从水中逸出。但生化作用对废水中高浓度含氮污染物的去除率很低，不能满足国家规定的污染物综合排放标准，因此煤焦油加氢废水在生化处理之前需先脱硫脱氨。目前，国内外酸性废水脱硫脱氨的主要工艺为汽提法。煤焦油加氢废水物化预处理若采用先蒸氨脱硫，后除油脱酚的工艺流程，相比先除油脱酚，后蒸氨脱硫的工艺流程会损失大量的酚。同时，废水中高含量的油酚也将影响蒸氨脱硫汽提塔的工作效率。因此，在流程上应优先选择深度除油 脱酚后的酸性废水经汽提塔汽提蒸氨脱硫。在塔顶汽提出H2S，分液后回收单质硫；在侧线采出氨水，精制成浓氨水或经氨压缩机精制出液氨产品。汽提塔多为常压操作，操作温度为100-120℃，H2S、NH3的脱除率均可达到99.5%，塔底废水中H2S≤10ppm、NH3≤50ppm。
（2）生化处理
生化法污水处理工艺因处理量大，处理成本低，无二次污染，在今后较长的一段时间内，仍将是处理有机废水的主要方法。经过物化预处理后的煤焦油加氢污水将在生化处理装置中去除大部分的氨氮、油、酚等。
2.3煤制气污水处理技术
煤制气污水的处理方法主要有深度处理和物化预处理及生化处理。煤制气污水预处理煤制气污水主要是对其进行脱酸和拖酚，同时还包括蒸氨及除油。生化处理则是强化生物或进行多级好氧处理，如利用工程菌或活性炭厌氧技术等，由于煤制气污水进行生化处理后可能依旧存在降解较难的有机物质，根据其较高的化学需氧量，需要进一步进行深度处理，深度处理主要使用吸附、高级氧化、膜处理、混凝沉淀等方法。由于煤制气污水中存在有机物质难以降解的情况，而当下使用的污水处理技术降解污水中有机物质效果不尽理想，且成本较高，因此煤制气污水处理技术仍然需要权衡利弊进行发展。
结语
煤化工污水主要分为煤焦污水、煤制油污水、煤制气污水，根据其特性现阶段使用的处理方法不尽相同，如煤焦污水处理主要使用化法、化学法、物化法；煤制油污水处理主要使用物化法和生化法；煤制气污水处理主要有深度处理和物化预处理及生化处理。结合煤化工废水成分指标等，选择经济、高效、稳定、成熟的水处理技术解决方案，将煤化工废水变废为宝，提高水资源的利用效率，解决工业用水与农业用水冲突问题，将有效服务和促进国民经济健康、快速、稳定发展。
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论文作者:杨磊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
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