我國(guó)能源總體上體現(xiàn)出煤炭資源豐富、石油資源和天然氣資源相對(duì)貧瘠，這使得我國(guó)煤化工行業(yè)得到迅速的發(fā)展。下面文章主要介紹了新型煤化工廢水的產(chǎn)生和其成分構(gòu)成特點(diǎn)，闡述了煤化工廢水處理方式和技術(shù)，并且分析了當(dāng)前處理方法中存在的缺點(diǎn)和不足，并對(duì)解決問(wèn)題的思路進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：新型煤化工,廢水處理,廢水排放,深度處理,生物生化處理
我國(guó)自然資源條件決定了我國(guó)煤炭、煤化工工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)情，進(jìn)入21世紀(jì)的第二個(gè)十年，新型的煤化工產(chǎn)業(yè)得到重視，無(wú)論在傳統(tǒng)的煤化工工業(yè)中還是在新型的煤化工工業(yè)中，其生產(chǎn)過(guò)程中的洗滌、冷凝、分流等階段都會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水的成分復(fù)雜，含有大量的酚類(lèi)及油脂類(lèi)的化合物，包含了許多抑制成分，加大了廢物降解和廢水處理的難度[1]。
一般來(lái)說(shuō)，煤化工產(chǎn)生的廢水的化學(xué)耗氧量(COD)在2000mg/L以上，酚類(lèi)物質(zhì)濃度超過(guò)400mg/L，同時(shí)還存在多種氧化物、氰化物、芳香族化合物、環(huán)類(lèi)及雜環(huán)化合物等多種對(duì)環(huán)境和人體有毒有害的物質(zhì)，在處理上仍存在著一些難點(diǎn)和瓶頸。
1煤化工廢水的分類(lèi)
煤化工，本質(zhì)上是以煤為原材料，通過(guò)一系列的化學(xué)加工的手段，使煤轉(zhuǎn)化成我們需要的各種形態(tài)的能源燃料和化工原材料產(chǎn)品，煤化工目前總共有一次、二次和深度加工三個(gè)階段。從時(shí)間上看，分為傳統(tǒng)和新型兩種，傳統(tǒng)煤化工一般包括煤氣、焦煤、合成氨等方面;新型的煤化工則是制備燃料、油化液化、多份子的烯烴類(lèi)化合物等方面。煤化工廢水從產(chǎn)物的性質(zhì)上來(lái)分，則主要有焦化廢水、氣化廢水和液化廢水三個(gè)方面。
2新型煤化工廢水處理現(xiàn)狀及問(wèn)題
傳統(tǒng)和新型的煤化工的廢水主要分為兩類(lèi)，一是無(wú)機(jī)物含量高的高鹽類(lèi)無(wú)機(jī)廢水，另一種是有機(jī)物含量高的廢水。針對(duì)無(wú)機(jī)廢水來(lái)說(shuō)，通常采用的是低鹽廢水混入+濃鹽水處理+高度濃鹽水固化的處理方法，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的廢水再通過(guò)采用過(guò)濾、超濾、蒸發(fā)塘蒸發(fā)等機(jī)械手段使得鹽分結(jié)晶。
針對(duì)有機(jī)廢水來(lái)說(shuō)，一般是采取物理化學(xué)處理+微生物方法處理+后續(xù)處理三個(gè)層次進(jìn)行凈化，先將廢水進(jìn)行預(yù)處理，將水質(zhì)中有害于后續(xù)微生物處理的毒害物質(zhì)去除掉，一般包括酚類(lèi)、氨類(lèi)、硫類(lèi)、氰類(lèi)等物質(zhì)[2]。
這些物質(zhì)濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致微生物的死亡，當(dāng)廢水中這些毒害物質(zhì)達(dá)到微生物降解處理的標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)入生物處理階段，選取合適的菌種，經(jīng)處理還有不能被降解的有機(jī)物的，再采取特定的方法將水體中少數(shù)物質(zhì)除去。雖然目前煤炭化工行業(yè)污水處理方法十分先進(jìn)，但煤化工的廢水成分十分復(fù)雜，很難明晰廢水的成分。在分析水質(zhì)時(shí)，通常會(huì)用COD、酚等化合物的含量作為指標(biāo)，對(duì)于離子成分等缺乏相應(yīng)的定量標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)處理效果不佳，導(dǎo)致進(jìn)入微生物處理的水質(zhì)波動(dòng)范圍太大，使得微生物的生長(zhǎng)環(huán)境不好，深度的后續(xù)處理方法較少，成本很高等[3]。
3實(shí)現(xiàn)新型煤化工廢水處理目標(biāo)的一些思路
3.1加大對(duì)煤化工企業(yè)水源的保障力度
目前，我國(guó)計(jì)劃到2020年實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的3000萬(wàn)t煤制油，500億m3的由煤制氣工程。發(fā)展煤炭化工行業(yè)，煤和水是其中最為重要的兩個(gè)自然因素，而我國(guó)煤炭和水資源的分布卻是相向而行的，煤炭資源大部分都分布在水資源稀少的北方山西、內(nèi)蒙古等地區(qū)，一個(gè)大型的煤化工項(xiàng)目往往要消耗數(shù)千萬(wàn)至上億立方米的水。
針對(duì)我國(guó)煤炭產(chǎn)區(qū)大多分布于北方干旱少雨地區(qū)，水資源缺乏的特點(diǎn)，在廠區(qū)建設(shè)時(shí)就應(yīng)該對(duì)水源有著充分估計(jì)，煤化工中每生產(chǎn)1t的產(chǎn)品，要用到10t以上的水，在采用地表水地下水的同時(shí)，注意對(duì)天然降水、礦區(qū)排水和礦井廢水的利用，全力調(diào)配水資源。同時(shí)要注意企業(yè)內(nèi)部水資源的循環(huán)利用，廠區(qū)要建有備用水庫(kù)，預(yù)留更多優(yōu)質(zhì)水源，保障生產(chǎn)用水的穩(wěn)定供應(yīng)。
3.2進(jìn)一步了解煤化工企業(yè)有機(jī)廢水和含鹽廢水的性質(zhì)
要深入了解廢水的性質(zhì)，不能僅僅依靠COD、氨氮、酚、油、氰化物等化合物等指標(biāo)來(lái)對(duì)煤化工產(chǎn)生的廢水進(jìn)行定性，而對(duì)于那些易揮發(fā)、有毒、有色及難以降解的物質(zhì)等缺乏有效的認(rèn)識(shí)。每個(gè)煤炭產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)的煤在具體的理化性質(zhì)上也有不同，針對(duì)不同煤炭資源所產(chǎn)生的廢水，要深刻了解其有機(jī)物的成分，離子成分和它們的反滲透性的特點(diǎn)，改進(jìn)預(yù)處理和物理化學(xué)處理工藝，保障關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提高處理品質(zhì)[4]。
3.3尋找研發(fā)新型有效的污水處理微生物
要進(jìn)一步加強(qiáng)微生物處理中菌種的研發(fā)工作，尋找更高效、適應(yīng)能力更強(qiáng)的菌種，同時(shí)改善反應(yīng)器皿，提高生物處理的效果。可以通過(guò)自然篩選以及基因工程技術(shù)的手段，培養(yǎng)出更加廣泛和單一針對(duì)的微生物，提高處理效率。
3.4改進(jìn)預(yù)處理技術(shù)水平
去油、脫酚等技術(shù)的改進(jìn)可以有效地提高預(yù)處理的作用，可以把隔油技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w上浮去油工藝，效果更好。可以有效地去除可以降低廢水的毒性，提高生物處理的效率，也減少了末端處理的難度，降低廢水的處理成本。綜合考慮目前的技術(shù)水平，將水酸化是一個(gè)很好方法，利用水解酸化的方法，可以使廢水中的BOD5/CODCr的比例上升，有效地降低水體的毒性，采取多次酸化的方法可以更好地提高廢水水體的生物穩(wěn)定性。
3.5保障末端深入處理
對(duì)于一些鹽廢水來(lái)說(shuō)，含有Ca2+、Na+等對(duì)反滲透膜破壞力大且去除困難的離子成分，應(yīng)開(kāi)發(fā)出高效地去除Ca2+、Na+、Mg2+等離子技術(shù)，優(yōu)化現(xiàn)有的反滲透工藝。對(duì)于一些難以去除的有機(jī)物，可用通過(guò)研究針對(duì)性的氧化還原技術(shù)對(duì)其進(jìn)行降解，在有機(jī)污水的處理過(guò)程中要注意污水中可揮發(fā)的污染物對(duì)大氣的污染問(wèn)題。
針對(duì)濃鹽水結(jié)晶時(shí)需要的蒸發(fā)塘占地廣、費(fèi)用高、耗能大的特點(diǎn)，采用設(shè)備與蒸發(fā)塘聯(lián)合應(yīng)用的方法，實(shí)現(xiàn)高濃鹽水的高效處理。同時(shí)在后續(xù)的末端深入處理中，對(duì)于檢測(cè)合格、水質(zhì)良好的處理水，可以減少深度處理的流程，直接回收利用起來(lái)。
4結(jié)語(yǔ)
新型煤化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在中國(guó)大地廣泛地開(kāi)展起來(lái)了，煤化工產(chǎn)生的廢水處理技術(shù)也得到了大力的研究與推廣，很多技術(shù)已經(jīng)在實(shí)際工作中得到了應(yīng)用與實(shí)踐。由于煤化工產(chǎn)區(qū)自然條件的限制，水資源十分珍貴，煤化工企業(yè)必須做到廢水回收利用。以上文章對(duì)一些廢水處理的技術(shù)進(jìn)行了梳理，目前煤化工廢水處理還有很大的改進(jìn)余地，廢水中可利用的化工物質(zhì)的回收利用等技術(shù)還不是很成熟，如果煤化工產(chǎn)生的廢水可以得到高效的利用，對(duì)加快建設(shè)煤化工產(chǎn)業(yè)有著積極的意義。
參考文獻(xiàn)
[1]曲風(fēng)臣,吳曉峰,王敬賢.煤化工廢水“近零排放”技術(shù)與應(yīng)用[J].環(huán)境影響評(píng)價(jià),2014(06):75.
[2]郭森,周學(xué)雙,杜嘯巖.煤氣化工藝清潔生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù)分析[J].煤化工,2008(06):106.
[3]姚碩,劉杰,孔祥西,孫惠,劉志剛.煤化工廢水處理工藝技術(shù)的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J].工業(yè)水處理,2016(03):210.
[4]姜忠義,李玉平,陳志強(qiáng),郝紅勛,劉建忠,韓洪軍.煤化工廢水近零排放與資源化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范[J].化工進(jìn)展,2016(12):98.
化工類(lèi)期刊推薦：《煤化工》雜志煤化專(zhuān)業(yè)技術(shù)類(lèi)期刊，目前是科技源核心期刊，能夠有效的反映該行業(yè)基礎(chǔ)理論研究、行業(yè)技術(shù)進(jìn)展、生產(chǎn)操作經(jīng)驗(yàn)、技改、工藝技術(shù)路線選擇與評(píng)價(jià)等。
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