石玉山

摘 要：新型煤化工產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十年的快速發(fā)展，技術(shù)逐步走向成熟，但在一定程度上仍然存在高煤耗、高水耗、高碳排放、高廢水排放的“四高”問題，綜合我國煤炭資源的分布情況和新型煤化工的建設(shè)地點，“四高”中最為突出的問題就是高水耗和高廢水排放。文中對新形勢下煤化工污水處理技術(shù)進行了分析。

關(guān)鍵詞：煤化工；廢水；處理技術(shù)

1 煤化工污水的來源

1.1 焦化污水

在高溫狀態(tài)下干餾煉焦煤，煉焦煤里面的水分與粗煤氣混雜在一起，并形成成分復雜的剩余氨水冷凝液，譬如回收與精制車間的焦油渣、酸焦油，熄焦池的焦粉和生化脫酚工段的活性污泥等。另外在煤氣凈化的過程當中，以及在焦油加工、粗苯精制等過程中所產(chǎn)生的成分復雜的污水，都具有焦化污水的性質(zhì)。

1.2 氣化污水

爐中的煤燃料在高溫下，以空氣作為氣化的介質(zhì)，與煤燃料當中的可燃物質(zhì)產(chǎn)生化學反應(yīng)，然后轉(zhuǎn)化成氣體燃料，另外還產(chǎn)生煤氣洗滌污水和冷凝水等氣化污水，常見的有固定床的固態(tài)氣化排渣、加壓液態(tài)排渣，以及流化床氣化排渣和氣流床氣化排渣等。

1.3 液壓污水

這種污水既可以通過直接液化，也可以通過間接液化產(chǎn)生。直接液化是煤燃料在爐中高溫和高壓條件下，加入的氫氣促使煤燃料中的有機高分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成為較低分子的液體燃料，雖然產(chǎn)生的污水量比較少，但污水當中所含有的硫化物和氨等濃度非常高。

2 新形勢下煤化工污水處理技術(shù)

2.1 預處理工藝

2.1.1 除油

生物處理工序?qū)M水含油質(zhì)量濃度的要求是一般≤50mg/L，最好控制在10mg/L以下。由于煤化工廢水中的油類物質(zhì)主要來源于氣化、煤炭液化工藝排水系統(tǒng)，且一般以輕質(zhì)油為主，故此類廢水通常采用隔油法處理。隔油法去油工藝路線一般為“調(diào)節(jié)池→隔油池→水解池→缺氧池→MBBR→混凝→臭氧→MBBR→氣浮濾池”。魯奇氣化廢水中試，結(jié)果表明：在預處理工序廢水含油質(zhì)量濃度<200mg/L的情況下，通過上述工藝綜合處理后，預處理工序出水的油質(zhì)量濃度可以控制在1mg/L以下。

對于含有較多重油成分及懸浮顆粒物質(zhì)的廢水，一般采用氣浮法進行預處理。氣浮法一般分為加壓氣浮法、溶氣氣浮法、真空氣浮法、電解氣浮法、生物氣浮法等幾種。如某公司采用氣浮法對煤制合成氨和煤制甲醇廢水進行預處理后的結(jié)果表明，在預處理工序進水中，CODCr、氨氮、SS、油類的質(zhì)量濃度分別為300mg/L、160mg/L、90mg/L、26mg/L，經(jīng)氣浮處理后對應(yīng)的出水水質(zhì)指標分別不超240mg/L、150mg/L、10mg/L、3mg/L，可見氣浮法對處理煤化工廢水中的SS和油類物質(zhì)是十分有效的。

2.1.2 脫酚

酚在廢水中是一種有害物質(zhì)，但若提取物確實有很高商用價值，將價格較為昂貴的酚萃取出來作為商品出售，能對廢水處理裝置的運行起到一定的經(jīng)濟補償作用。目前，煤化工廢水酚處理工藝主要是萃取，通過研究萃取劑濃度、溫度、pH值、萃取比等條件及其對脫酚效率的影響，建立NaOH反萃取回收酚類的方法體系，選擇高效、經(jīng)濟的萃取劑、反萃劑進行萃取及反萃工作。相關(guān)試驗結(jié)果表明，萃取脫酚率達到97%以上，反萃取脫酚率達93.4%，酚總回收率達到90%以上。同時，經(jīng)過脫酚處理的廢水含酚質(zhì)量濃度可以降到75mg/L以下。

2.1.3 脫氨

目前，一般采用蒸汽汽提—蒸氨法去除煤氣化廢水中的氨類物質(zhì)，如氨氮和氰化物，其工藝流程一般是使用大量的蒸汽與煤化工廢水接觸，使得廢水中的游離氨有效析出，并進入吸收器后使用磷酸溶液吸收氨，再將富氨溶液送入汽提器，使磷酸溶液再生并回收，以此實現(xiàn)氨的脫除。

2.2 生化處理

當前煤化工廢水處理一般以生物法為主，輔以物理和化學的工藝方法。生化法一般分為好氧處理法、厭氧處理法、厭氧-好氧聯(lián)合處理法。

2.2.1 好氧處理法

好氧處理技術(shù)是指利用好氧微生物在有氧的條件下進行生物代謝，將廢水中的有機污染物降解為低能位無機物的一種技術(shù)。目前主要使用的技術(shù)包括循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)（CASS）、膜生物反應(yīng)器技術(shù)（MBR）。

CASS技術(shù)實質(zhì)上是一個厭氧-缺氧-好氧交替運行的過程，可達到同步硝化-反硝化和生物除磷的效果，其經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和高效性在生產(chǎn)實踐中得到了驗證。MBR技術(shù)具有和CASS技術(shù)類似的曝氣池。

2.2.2 厭氧處理法

對于煤化工廢水中以喹啉、吲哚、吡啶等為代表的難降解有機物，一般采用厭氧處理法予以處理。厭氧處理法很早就被應(yīng)用到有機廢水的處理中，如處理高濃度的有機廢水、城鎮(zhèn)污水中的污泥等。

3 結(jié)束語

總之，污水處理系統(tǒng)經(jīng)過一系列調(diào)整改善，污泥老化現(xiàn)象得到有效緩解，污泥活性顯著提高。污水處理能力增加了25%。為整個煤制甲醇生產(chǎn)系統(tǒng)提高生產(chǎn)能力創(chuàng)造了有力條件，提高了企業(yè)的核心競爭力和社會美譽度。隨著污水處理系統(tǒng)優(yōu)化的進一步推進，逐漸向降低單位污水處理成本，降低污水排放指標等方向努力。

參考文獻：

[1]陳志莉，張統(tǒng)，等.煤化工污水處理技術(shù)及工程實例[M].北京：化學工業(yè)出版社，2015.

[2]崔玉川.城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算（第二版）[M].北京：化學工業(yè)出版社，2015.

[3]北京市市政工程設(shè)計研究總院.給排水設(shè)計手冊（第5冊）城鎮(zhèn)排水[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.