馮學(xué)超
摘 要:煤化工是國家的工業(yè)支柱。為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,提高國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力,煤化工產(chǎn)業(yè)已是國家大力倡導(dǎo)的對象,不斷開發(fā)煤基液體燃料,建設(shè)煤炭液化示范工程項(xiàng)目,推動煤炭資源深度加工轉(zhuǎn)化。在煤化工產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí),環(huán)境污染問題日益突顯,急需要制定可行的解決方案,促進(jìn)煤礦工產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:煤化工;污水特性;處理關(guān)鍵技術(shù);探討
在新時(shí)代下,煤化工行業(yè)發(fā)展猶如一把雙刃劍,在促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),也帶來了一系列的環(huán)保問題。而這些環(huán)保問題卻成為了煤化工行業(yè)發(fā)展道路上的絆腳石。同時(shí),耗水量大、水質(zhì)水量變化大、污染物溶度高是煤化工產(chǎn)業(yè)的顯著特點(diǎn)。在生產(chǎn)加工過程中,會產(chǎn)生大量的污水,對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。在處理污水的時(shí)候,需要綜合采用多種方法,而處理之后的污染物很難穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,需要進(jìn)一步優(yōu)化污水處理技術(shù)。
1 煤化工污水特性
在煤化工生產(chǎn)過程中,所產(chǎn)生的污水遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于石油、天然氣資源,屬于“高污染、高耗能、高排放”行業(yè)。在新時(shí)代下,新型煤化工已成為煤化工行業(yè)發(fā)展的重要方向,但在加工過程中,還是會產(chǎn)生大量的廢水。在煤化工生產(chǎn)過程中,煤氣洗滌污水排放量較多,具有較高的濃度。煤化工污水中含有的成分非常多,已超過300種,比如,硫化物、氨氮化合物,還有很多很難分解的物質(zhì)。通常情況下,污水中的COD為5000mg/L,氨氮在200-500mg/L。就煤化工污水來說,以污染物種類為紐帶,主要包含有機(jī)廢水、含鹽廢水。有機(jī)廢水的來源比較廣,比如,煤氣化工工藝廢水,其中的含鹽量不是很高,COD是主要的污染物。而含鹽廢水也是來自不同方面,比如,循環(huán)水系統(tǒng)排水、除鹽水系統(tǒng)排水。由于煤化工污水所涉及的工藝流程較多,點(diǎn)多面廣是污水排放的主要特點(diǎn)。但總的來說,煤化工污水具有多樣化的特點(diǎn),比如,水質(zhì)的波動比較大、含鹽量較高、酚氨含量高。
2 煤化工污水處理關(guān)鍵技術(shù)
2.1 生物鐵法
生物鐵法屬于一種強(qiáng)氧化生物處理方法,在曝氣池中,投入適量的鐵鹽,來提高曝氣池中活性污泥的濃度,充分發(fā)揮生物氧化、生物絮凝的作用。它并不是由單一部分組成,比如,廢水生化處理、廢水物化處理。在污水處理過程中,主要是在生物、鐵相互作用下,不斷強(qiáng)化活性污泥在吸附、氧化等方面的作用,在提高處理效果的基礎(chǔ)上,改善生產(chǎn)過程中出水的水質(zhì)。
2.2 預(yù)處理工藝
從某種意義上說,預(yù)處理工藝可以去除生化法不能去除、不便用生化處理的物質(zhì)。在煤化工生產(chǎn)過程中,所排放的污水中含有大量的油。對于那些含油較多的污水,可以采用多種工藝相結(jié)合的方式。當(dāng)下,設(shè)備化已成為煤化工含油處理的顯著特征,比如,油、水分離器、調(diào)節(jié)勻質(zhì)罐。在去除乳化油、溶解油等的時(shí)候,可以加入適量的輔助藥劑,采用多級氣浮。
2.3 生化預(yù)處理工藝
生化預(yù)處理工藝的種類比較多,比如,普通活性污泥法、SRB,生化膜處理技術(shù)也比較多,比如,接觸氧化法。由于這些處理工藝具有不同的特點(diǎn),要全面分析不同水質(zhì)場合特點(diǎn),靈活應(yīng)用生化處理工藝。此外,由于煤化工污水的濃度較高,要采用那些污水生化性能改善較好、脫氮效果較好的生化工藝。在污水處理過程中,可以先采用厭氧工藝進(jìn)行前期處理。處理完成之后,可以應(yīng)用A/O工藝、氧化溝工藝等進(jìn)行進(jìn)一步處理。在處理過程中,一級處理可以采用混合型的生物處理,而二級生物處理可以靈活應(yīng)用推流式的運(yùn)行模式。
2.4 深度處理法
煤氣化廢水在經(jīng)過預(yù)處理、生化處理之后,只是去除了其中大部分污染物質(zhì),主要污染指標(biāo)并沒有達(dá)到對應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn),還需要進(jìn)行深度處理,避免排除之后污染周邊環(huán)境。一是活性炭吸附法。在污水處理過程中,活性炭可以吸附污水中那些生化法不能降解的有機(jī)物,一般氧化法很難氧化的溶解性有機(jī)物,比如,洗滌劑、合成燃料。采用活性炭吸附法可以徹底吸附那些很難分解的有機(jī)物,還具有脫色、脫臭的作用。正是由于活性炭吸附法具有的這些特點(diǎn),它被廣泛應(yīng)用到很多領(lǐng)域中,發(fā)揮著不可替代的作用。二是混凝沉淀法。在煤化工污水處理中,它是非常重要的處理方法,特別是給水處理方面。混凝沉淀法的應(yīng)用可以有效降低廢水的濁度與色度,徹底去除廢水中含有的多種物質(zhì),比如,放射性物質(zhì)、高分子物質(zhì)。以此,來改善污泥的脫水性能。這種處理技術(shù)操作非常簡單,具有較好的處理效果。三是超濾、反滲透工藝。超濾技術(shù)主要用于清洗水回收利用方面,而反滲透技術(shù)具有很好的除鹽效果。在超濾、反滲透工藝相互作用下,其產(chǎn)水可以作為循環(huán)水的補(bǔ)充水、生產(chǎn)過程中鍋爐用水,提高水資源利用率。
3 具體煤化工污水的處理
3.1 煤焦污水
通常情況下,煤焦污水主要來源于煤氣初次冷卻、生產(chǎn)用水等方面,含有大量污染物質(zhì)。在處理煤焦污水的時(shí)候,主要采用這幾種方法,物理化學(xué)法、化學(xué)法、普通生化法。在應(yīng)用化學(xué)法的時(shí)候,可以采用相關(guān)的折點(diǎn)加氯法,對煤焦污水進(jìn)行深度處理。但化學(xué)法也有一定的缺陷,如果煤焦污水中含有濃度較高的氨氮,在處理過程中,其中的氯氣、氨氮相互作用,會產(chǎn)生大量的氯化副產(chǎn)物,進(jìn)而,造成二次污染,沒有達(dá)到應(yīng)有的處理效果,煤焦污水處理也更加復(fù)雜化。在煤焦污水處理中,能夠應(yīng)用到其中的物理化學(xué)法較多,比如,吸附法、離子交換法。雖然物理化學(xué)法具有很好的除污效果,氨氮除去率高達(dá)95%以上,但應(yīng)用這種處理工藝需要花費(fèi)大量的成本,不利于煤化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。和物理化學(xué)法、化學(xué)法相比,生物法遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于它們,能夠有效去除污水的氨氮物質(zhì),不會造成二次污染,也不要花費(fèi)較高的成本,比如,其中的A/O固定生物膜系統(tǒng),可以達(dá)到99.89%的除氨氮率,具有較好的污水凈化效果。
3.2 煤制油污水
煤制油是以煤為原材料,加工成不同類型的油品。但在生產(chǎn)煤制油過程中,需要消耗大量的水,排放大量的污水,具有較高的濃度,在經(jīng)過一系列處理之后,仍然沒有達(dá)到所要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,在處理煤制油污水的時(shí)候,需要先采用生化法來進(jìn)行預(yù)處理,使污水的生物毒性得以降低,具有一定的可生化性。在此基礎(chǔ)上,充分利用生物法進(jìn)行深度處理,這樣可以大大改善煤制油污水的水質(zhì),達(dá)到相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)。但在生化處理方面,還存在一些問題,比如,處理流程較長,復(fù)雜化,需要花費(fèi)大量的費(fèi)用,需要進(jìn)行更深入的研究,制定可行的方案,有效解決存在的問題,不斷完善生化處理技術(shù)。
4 結(jié)束語
總而言之,在新時(shí)代下,不斷優(yōu)化完善煤化工污水處理技術(shù)是非常必要的。它可以在一定程度上降低生產(chǎn)過程中的耗能量,合理處理污水,進(jìn)行循環(huán)利用,提高水資源利用率。它能夠減少煤化工生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,在減少煤化工企業(yè)生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益,制定長遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo),走上健康可持續(xù)發(fā)展的道路。從長遠(yuǎn)來說,由于煤化工污水水質(zhì)復(fù)雜化,水量、處理難度較大,還需要進(jìn)行更加深入的研究,制定出可行的解決方案,不斷優(yōu)化污水處理技術(shù),但其必將會走上長遠(yuǎn)的發(fā)展道路,實(shí)現(xiàn)煤化工污水的“零排放”,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、生態(tài)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]吳莉娜,史梟,柳婷,等.煤化工污水特性和處理技術(shù)研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2015,9:136-141+147.
[2]周躍,李強(qiáng).煤化工廢水“零排放”技術(shù)進(jìn)展[J].煤炭加工與綜合利用,2014,2:54-59+9.