張安鵬

（達州市投資促進局四川達州635000）

煤化工中焦化廢水的污染、控制原理與技術(shù)應用

張安鵬

（達州市投資促進局四川達州635000）

本文通過對煤化工在生產(chǎn)過程中的水污染具體情況控制與共性的綜合分析，發(fā)現(xiàn)了水處理的工藝有著非常重要的意義。而我國目前在煤化工的廢水處理工藝技術(shù)上，存在著很多的問題，本文依據(jù)煤化工過程中焦化廢水的處理所暴露出的缺陷，提出了在未來急需加強的一些關(guān)鍵性問題。

煤化工；焦化廢水；控制原理；技術(shù)應用

工業(yè)廢水的處理過程中污水的成分比較復雜，而且毒性相對較大，而且，焦化廢水的處理，在這個處理的過程中有著代表性的作用。按照廢水的污染控制性原理來分析，主要針對以下四個方面來著手研究，即煤制油、煤制焦、煤制氣以及煤制甲醇。

1 煤化工的水污染

我國的煤炭儲量占世界的36%，占據(jù)我國能源總數(shù)量的70%以上，我國的煤化工產(chǎn)業(yè)占據(jù)國民經(jīng)濟總量的約16%左右。在國內(nèi)，煤化工始終是燃料化工業(yè)的主導，其主要包括煤制油、煤制焦、煤制氣以及煤制甲醇和煤制烯烴等其他新興燃料的方向。

然而燃料化工行業(yè)所造成的水污染也是相當?shù)膰乐?，所以，很多發(fā)達國家迫于環(huán)境問題的壓力，轉(zhuǎn)而將產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到了發(fā)展中的國家。我國煤炭的儲藏量大，煤化工所造成的問題也是最嚴重的，尤其是廢水的污染問題。首先就是廢水排放量的問題，2009年，我國排放廢水超過了8億t，其次是廢水的成分復雜，在目前廢水中檢測到的污染物達上萬種。并且目前呈現(xiàn)逐年上升的一個趨勢，而煤化工所排放的廢水成分十分復雜，焦化廢水的污染程度也很嚴重，存在著毒性污染和符合污染等污染問題。

2 焦化廢水的特征與處理變化

2.1 煤化工中焦化廢水的特征

煤化工中焦化廢水里所包含的化學物質(zhì)多達數(shù)十種，并且成分非常的復雜，濃度非常高，影響的范圍也很大。在焦化的廢水中，所包含的氨氮含量非常高，這些都具有一定的毒性，對生態(tài)環(huán)境足以造成惡劣的影響，并且，從微生物學的角度來看，焦化廢水中的污染元素會抑制多種微生物的生長甚至是生存。

2.2 煤化工中焦化廢水的污染物組成

煤化工的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的焦化廢水含有硫、氰、氮等多種化學元素，這些元素經(jīng)過干餾的轉(zhuǎn)化后，會形成各種有機物和無機化合物，在經(jīng)過煤蒸汽的冷凝之后形成了有毒的污染物，典型的化學污染物包括，鹵代烴、環(huán)芳烴等。并且，在焦化廢水里，重金屬的污染物含量也非常高，鎘、汞、鉛等有機的污染物比較多。

3 焦化廢水的污染控制及原理分析

3.1 焦化水的水質(zhì)調(diào)控

煤化工中的焦化廢水是生產(chǎn)過程中污染指數(shù)較高、影響的范圍較大、成分相對復雜、難以被降解的廢水。目前階段，對于焦化廢水所進行的污染控制機制，主要是應用CC/MS分析的原理，主要針對焦化廢水中的有機元素進行詳細分析，針對幾百種有機物進行篩選分析之后，進行一系列無極污染物的處理。

3.2 焦化廢水的降解和處理

煤化工中焦化廢水中所含的酚類雜質(zhì)比較多，通過對這些酚類雜質(zhì)的監(jiān)測和處理，進行恰當?shù)臐舛绒D(zhuǎn)移，并將酚類物質(zhì)成功的除去，控制在0.1mg·L-1酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)移能有效降低污染物的濃度，并進行合理的降解處理。并且，針對焦化廢水的深度處理，起主要是針殘余的污染物進一步進行消除的過程，目前主要采取的方法是對COD構(gòu)成一定的研究，通過O3/LV催化流床反應器，把廢水中的污染物各項指數(shù)降低，在降低污染物濃度的同時也針對焦化廢水進行了消毒的處理，實現(xiàn)了廢水的回用。

4 焦化廢水的污染控制及技術(shù)應用

4.1 厭氧生物的處理技術(shù)

該技術(shù)的應用能耗比較低，而且對焦化廢水里濃度較高的污染物的處理有著很大的優(yōu)勢。厭氧是針對發(fā)酵性的細菌、產(chǎn)停產(chǎn)乙細菌。在厭氧的同時，能夠?qū)Χ喾N比較難以降解的物質(zhì)進行深度降解。包含多氯聯(lián)苯等，高氯帶及同系里的脫氯變化都需要在一個厭氧的條件下來完成。厭氧的生物在處理時，需要建立在一個負荷較高并且剩余污泥相對較少的條件下。厭氧發(fā)硬的條件相對來說更為嚴格，因此，啟動的過程相對會更加的緩慢。

而采用水解來進行生物的降解，主要是通過利用非嚴格的厭氧完成對有機物質(zhì)的分級降解，這其中堿性的水解菌在水中并不具有溶解性的特征，能夠?qū)⒎肿虞^大的物質(zhì)進行進一步的降解。

4.2 焦化水處理中的生物強化技術(shù)

煤化工中焦化水的污染控制中，關(guān)于生物強化的技術(shù)，主要從內(nèi)容上包括以下三個方面：關(guān)鍵菌群的結(jié)構(gòu)和功能，主要是把微生物作為一個核心的研究，其針對廢水所進行的處理技術(shù)是基于生物學的角度去分析的，通過運用RNA的基因克隆的文庫可以成功的解釋微生物群的結(jié)構(gòu)特征。

功能微生物的培養(yǎng)：一般對微生物的降解常常運用好氯生物來處理，并且，基因工程菌的構(gòu)成需要結(jié)合一個生存適應環(huán)境來與基因轉(zhuǎn)入繁殖能力方面的結(jié)構(gòu)特征進行分析。

5 未來的研究方向

對于焦化廢水作為代表性的煤化工廢水，通過利用水質(zhì)分析以及分類來闡明污染物的形成機制，構(gòu)建一個基于生物選擇性的降解和化學毀毒互相結(jié)合的控制原理?？梢詮囊韵滤膫€方面加強研究：

（1）建立能夠反映全時段具體污染狀況的檢測技術(shù)，闡述不同工業(yè)過程中，不同生產(chǎn)規(guī)模和不同地域的焦化廢水的水質(zhì)特征。

（2）篩選培養(yǎng)功能性微生物，構(gòu)建一個高效的基因工程菌，用來闡明降解污染物關(guān)鍵的微生物菌群結(jié)構(gòu)。明確電化學的協(xié)同作用機理，從電子轉(zhuǎn)移的水平上來量化分析污染物質(zhì)的選擇性降解，實現(xiàn)污染物在不同的過程中強化降解。

（3）基于生物的選擇性降解，對不同階段的污染物分子結(jié)構(gòu)辨析，闡明新形吸附、氧化和還原協(xié)同處理的相關(guān)原理，實現(xiàn)污染物的全過程監(jiān)控。

（4）基于強化生物的過程和優(yōu)化化學的過程，解析污染物形成和轉(zhuǎn)化與控制的邏輯關(guān)系，評價在排放水中的環(huán)境安全系數(shù)。

6 結(jié)語

綜合以上，本文主要針對煤化工中焦化廢水進行了分析，并在這個基礎(chǔ)上掌握了一定水質(zhì)分析和相關(guān)分析機制的內(nèi)容。這對于構(gòu)建生物的選擇性降解和相關(guān)控制降解的原理研究都具有重要的現(xiàn)實意義。并且，本文對于上述文中內(nèi)容所提到的幾個方面的改進措施，其一方面，急需形成能綜合反映污染物狀況的一個檢測技術(shù)，另一個方面，需要一個能夠解釋清楚，對于不同工業(yè)生產(chǎn)過程中和不同環(huán)境條件下的焦化廢水的水質(zhì)特征情況，最后，需要對強化的生物和相關(guān)的過程進行全面的解析，以探究污染物的形成、轉(zhuǎn)化和控制的過程中所產(chǎn)生的化學邏輯關(guān)系和內(nèi)容，綜合來評估焦化廢水的安全性。

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