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【摘 要】介绍了当前煤化工废水的类型与主要成分以及煤化工废水的主要处理方法和处理效果，分析了这些处理方法的优缺点及适用范围。
【关键词】煤化工废水；COD指标；废水处理方法
1 煤化工废水的主要特点
目前煤化工产生的工业废水根据煤化工产业链分为三大类：焦化废水、煤气化废水和煤液化废水。三种废水产生的工艺和原因各不相同，其成分也相差甚远。
1.1 焦化废水
焦化废水是指在煤在隔绝空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程中产生的工业废水，其废水排放量大，成分复杂，典型的废水水质为含酚、氨氮、、氰化物以及一些难以生物降解的油类、吡啶等杂环化合物、联苯、萘等多环芳香化合物等。焦化废水有机物组成中，大部分酚类、苯、类化合物在好氧条件下较易生物降解，吡啶、呋喃、萘、噻吩在厌氧条件下可缓慢生物降解，而联苯类、吲哚、喹啉类难以生物降解，这些难以生物降解的杂环化合物和多环芳香化合物不但稳定性强，而且通常具有致癌和致突变作用，危害更大，所以焦化废水处理一直是工业废水处理中的难点。
1.2 煤气化废水
煤气化是指原料煤在煤气发生炉中，在一定温度、压力条件下与气化剂(空气、氧气、水蒸汽和二氧化碳等)作用生成煤气的过程。煤气化废水是气化炉在制造煤气或代天然气的过程中所产生的废水，主要来源于洗涤、冷凝和分馏工段。其特点是污染物浓度高，酚类、油及氨氮浓度高，生化有毒及抑制性物质多，在生化处理过程中难以实现有机污染物的完全降解，是一种典型的高浓度、高污染、有毒、难降解的有机工业废水。
1.3 煤液化废水
煤液化废水主要包括高浓度含酚废水和低浓度含油废水。高浓度含酚废水主要包括煤液化、加氢精制、加氢裂化及硫磺回收等装置排出的含酚、含硫废水。其废水水质特点为油含量及盐离子浓度低，COD浓度很高，其中多环芳烃和苯系物及其衍生物、酚、硫等有毒物质浓度高，可生化性差，是一种比较难处理的废水。
2 煤化工废水处理的常用工艺
煤化工废水处理工艺基本上是遵行下列工艺路线：首先，物化预处理；其次，生化处理；最后，物化深度处理。
2.1 物化预处理
煤化工废水中含有较多油脂组分，而过多油脂会影响后面的生化处理效果，因此废水处理必然要先除去其中的油脂类。去除油脂的最佳方法是隔油池与气浮法相结合，其目的是除去废水中的油类并加以回收利用，而且还能起到相当于预曝气的作用。废水的预处理主要形式还有均质调节、通过初沉除去大颗粒固体等形式。
2.2 生化处理
经过预处理后的煤化工废水，我们一般采用缺氧生物法、好氧生物法相结合的处理工艺即A/O工艺，由于煤化工工艺废水中的含有杂环、多环类化合物，用传统好氧生物法处理过后的废水中COD指标很难稳定达标。于是为解决以上问题，有人又提出了一些新的好氧生物处理方法，比如PACT法、厌氧生物法、流动床生物膜法(CBR)、曝气生物滤池BAF法等。
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（1）PACT法是通过在活性污泥曝气池中加入一定量的活性炭粉末，利用活性炭对溶解氧、有机物等的吸附作用，可以为微生物生长提供食物，来加快对有机物的氧化分解。活性炭则可以用湿空气氧化的方法来再生。
（2）厌氧生物法是将上流式厌氧污泥床（UASB）工艺应用于煤化工废水处理。
（3）流动床生物膜法其实是一种基于特殊填料的生物流化床工艺，该工艺在同一个处理单元中将活性污泥法与生物膜法有机结合，将特殊载体填料加入到活性污泥池中，微生物就可以附着在悬浮填料表面生长，从而形成微生物膜层。反应池中生物浓度是悬浮生长活性污泥处理工艺的2~4倍，可达到8~12g/L，降解效率成倍提高。
（4）曝气生物滤池法（BAF法）是一种新型高负荷、浸没式、固定生物膜的反应池，该法集生物膜法和活性污泥法的优点于一身，还将物理过滤和生化反应两种处理过程集中到同一反应池中进行。采用BAF法联合处理煤化工废水，取得了相当满意的效果。
2.3 深度处理
煤化工废水经过生化处理后，水中的COD指标、氨氮浓度等得到极大的降低，但难降解有机物仍使废水的色度、COD等指标无法达到排放标准。因此，经过生化处理后的废水仍需进一步处理。深度处理方法主要包括固定化生物技术、混凝沉淀法、吸附法和超滤、反渗透等膜处理法。
（1）固定化生物技术。这是新发展起来的技术，可选择性固定优势菌种，同时能针对性地处理含有难降解有机物废水。
（2）混凝沉淀法。该法是在生产过程中用混凝剂比如铝盐、铁盐、聚铁、聚铝及聚丙烯酰胺等来加强沉淀的效果，同时要调节好PH值，使废水中悬浮物在混凝剂作用下能够加快聚集、下沉，达到固液分离。这样可以除去废水中悬浮有机物，有效地降低废水浊度。
（3）吸附法。由于固体表面具有吸附溶质、胶质的能力，因此当废水通过比表面积很大的吸附剂时，其中的污染物就可能会被吸附到固体颗粒上。这种方法可以获得较好的效果，同时也可能有吸附剂用量大、费用高的问题，容易产生二次污染。
（4）超滤、反渗透等膜处理法。由于水资源日益短缺，水价格也不断上涨，废水循环利用势在必行，将膜技术应用到水处理也越来越普遍。目前，双膜技术作为国际上研发、工程化应用的热点技术，是有效的工程预处理方法，通过超滤除去废水中的大多数浊度、有机物，减轻对反渗透膜的污染，可延长膜的寿命，减少运行成本。反渗透膜不但能去除废水中的有机物、降低COD含量，同时还有家较好的脱盐效果。由于脱除COD、脱盐、脱色能同时在一步完成，使其出水品质高，可直接作为生产循环用水，可实现煤化工废水的零排放和煤化工清洁生产。
3 各种处理方法的优缺点分析
PACT法比较环保，但是吸附的速度比较慢，吸附剂回收困难，比较适合处理含固体较多的废水。厌氧生物法在反应器中进行，压降较大，对温度要求高，适合处理有机物较多的废水。流动床生物膜法是两种方法的结合处理速度快，但是价格昂贵，适合处理要求高的废水。曝气生物滤池法，作为一种新方法价格高，处理效果好，但是还没有大规模的应用。固定化生物技术，对菌种的要求高，适合处理一些特定的难降解的废水。混凝沉淀法该技术比较成熟，应用广泛，但是对废水的PH值要求高。吸附法效果好，但是存在吸附剂用量大。费用高的问题的问题，适合处理含有固体颗粒较多的废水。超滤、反渗透等膜处理法是一种新方法，对膜的要求高，优点就是处理后的水质好，适合对处理要求高的废水。
4 结语
传统的生物氧化法处理废水，其出水中含有少量的难降解有机化合物，使COD含量偏高，无法达到排放标准。而吸附法能有效降低COD含量，但存在吸附剂再生及二次污染问题。缺氧、好氧法与BAF法联合处理煤化工废水可取得理想的处理效果，使运行管理成本相对较低，因此该工艺是煤化工废水处理的主要工艺。混凝沉淀法与超滤、反渗透双膜处理技术相结合的方法费用较高，但可实现废水深度处理，达到回收利用的目的，适宜于对处理要求较高的水体。
参考文献
[1]洪军,李慧强,杜茂安,等.厌氧\好氧\生物脱氨工艺处理煤化工废水[J],中国给水排水,2010
[2]王俊洁,刁伟明.高效混凝沉淀技术在煤化工废水处理中的应用[J],辽宁化工,2010
论文作者:韩彦红
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第2期
论文发表时间:2016/8/17
标签：废水论文; 煤化工论文; 生物论文; 有机物论文; 废水处理论文; 工艺论文; 生化论文; 《低碳地产》2015年第2期论文;