煤化工污水治理技术探讨

Posted 2023-01-12 煤化工

篇首语：聪明在于勤奋，天才在于积累。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了煤化工污水治理技术探讨相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

虽然我国现在经济快速发展，工业不断进步，但与之而来的还有各种污染的产生，工业废水的排放处理尤其是一个大问题，煤化工是一个用水量大的行业，相应的耗水也多、排水量也大，而纵观我国煤化工企业的地理位置分布，又集中于水资源较少的地方，随着煤化工项目规模的日益扩大，水环境问题的日益突出，煤化工企业对污水的处理虽然在经过很多环节之后，仍不能做到达标排放，其污水治理工作显得尤其重要，文章首先简要概括煤化工污水的特点和危害，其次简单介绍一下目前行业治理污水的主要方法，最后提出自己的观点，以期可以指导煤化工行业污水治理工作的开展。
煤化工企业在生产中需要消耗大量的水，产生的污染物质特别多，企业为了推进环境的治理，促进环境的优化，促进企业生产设备的稳定运行，应该努力减少水的使用，减少污水的外排，最大化的回收利用污水或中水。但是，煤化工企业生产复杂，使用的化学产品多，造成污水成分复杂，排放量大，又因为在生产中工艺技术的使用不同，水质因而存在较大差异，但是普遍含有的有毒有害物质是酚类、氰化物、苯等，并且，污水中还含有高浓度的COD，色度和氨氮污染物，生化性也很差。污水的治理一直是制约煤化工企业发展的瓶颈，煤化工企业若想取得长足发展，必须重视污水治理技术的选择应用和开发。
1.煤化工污水的基本特征和危害
1.1 煤化工污水的特征
煤化工行业污水主要分为炼焦废水、煤气化废水和煤制油废水三类。煤焦废水主要是伴随煤制焦的过程产生的剩余氨水，它的污染物的成分大多是酚类、硫氰化物、氰化物等。煤气化废水是一种有机废水，难降解，它主要是伴随着制作煤气的过程产生，它的污染物的成分大多是氨氮、挥发酚、氰化物等。煤制油废水是在煤制油过程产生的，煤制油过程耗水量大，每吨产品的制成至少需要十吨水的参与，煤制油废水成分复杂、色度大、乳化程度高、难以生物降解，污染物包括大量的氨氮、氰化物等无机物，还有大量的苯系物和含氮、硫的杂环类有毒有机化合物。煤化工企业排出的污水多含有化学成分、甲醇、氨氮浓度高、检验结果呈酸性及碱性，含有大量的油脂成分。
1.2 煤化工污水的危害
煤化工企业污水的危害很大，不达标排放和不合理排放，严重危害着人类和其他生物的生存。污水COD 浓度高，排进河湖内会消耗水体中的氧，造成水中溶解氧浓度降低，水生生物呼吸困难；污水的污染物氨氮浓度高，造成水体富营养化，藻类大量繁殖，水中氧气减少，进而又引起大量藻类死亡，鱼类死亡，造成水污染；污水中含有的污染物像油、酚、氰、苯及衍生物等，在排进水体后，在水体被分解的过程中会消耗大量的氧，氧气减少会影响生物的生产、生长，污染物也会毒害生物的健康，有毒物质在生物中蓄积，经过生物链的传递、富集，被人类食用后进一步引起人类中毒，危害人类的生命健康。
2.煤化工企业污水治理的常用工艺方法
目前煤化工企业中，污水治理基本都遵循物化预处理、生化处理、物化深度处理的这样一种基本原则。
2.1 物化预处理
煤化工企业在生产活动中产生的污水成分复杂、色度和毒性大，含有较多油脂成分，因此必须先进行物化预处理，可以首先去除一些污染物质，减少油脂成分，这样，可以明显减轻后续治理工作的负担，进行物化预处理工作，通常使用的方法有隔油、沉淀和气浮等，为了有效的去除油脂，企业往往会结合使用隔油法和气浮法，经由这两道工艺，还可以回收利用一些油脂，大大提高污水的利用率。其中，隔油法一般分为重力分离型、旋流分离型和聚结过滤型等，气浮法一般分为溶气气浮、扩散气浮和电解气浮等。如果酚和氨浓度较高，就需要进行酚和氨的回收预处理工作，处理酚的方法有溶剂萃取法、蒸汽脱酚法、液膜技术法和氧化法等。回收预处理氨的工艺，我们常常采用蒸汽汽提-蒸氨法。另外，我们在进行预处理时，为了去除大颗粒固体，常常采用初沉法。
2.2 生化处理
煤化工污水在经由物化预处理的环节后，为了进一步去除污水中的苯酚类和苯类物质，接着要进行的是生化处理，主要采用的方法有：厌氧/好氧法(A/O)、厌氧/缺氧/好氧法(A/A/O)以及序批式活性污泥法(SBR)和生物接触氧化等。但是即使是经由了生化处理后，煤化工企业的污水仍不能达到外排的一级标准，因为此时污水中仍含有一些不容易降解的有机物以及多环和杂环类化合物等，所以，企业只能另寻方法，改进新的处理工艺进行污水的二级处理，经企业创新实验后，发明了更加先进的方法，例如：曝气生物滤池(BAF)、上流式厌氧污泥床(UASB)、载体流化床生物膜法(CBR)、生物流化床处理法(PAM)及生物炭法(PACT)等，下面简要介绍几种生化处理的工艺。
2.2.1 曝气生物滤池法(BAF)。曝气生物滤池法(BAF)是一种更先进的工艺，因为它合并了生化反应和物理过滤两种处理过程，集合了活性污泥法和生物膜法两者的优势，大大提高了反应池的工作效率。曝气生物滤池是新型的高负荷浸没式的可以固定的生物膜反应池，是实现了让两种过程在同一个反应池中进行的反应池。
2.2.2 生物炭法(PACT)。生物炭法(PACT)是在活性污泥曝气池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末吸附有机物和溶解氧的作用，为微生物的生长提供食物，利用微生物的氧化分解能力降解COD。因为活性污泥的表面积很大，而活性炭对于有机物和溶解氧的吸附能力特别强，所以，我们把活性污泥放在曝气池内，再投加活性炭粉末作为活性污泥的附着载体，从而高效的处理浓度较高的、分子体积较大的有机物，高效率的降解有毒有害的有机污染物。
2.2.3 生物流化床处理法(PAM)。生物流化床处理法(PAM)，顾名思义是基于生物流化床技术，利用的是微生物。首先反应池内存在着大量的微生物，生长缓慢的硝化菌等自养微生物在池内大量繁殖，使得反应池内生物浓度很高，通过往反应池内投加特殊的载体填料，使微生物得以附着在填料载体上形成有一定厚度的微生物膜层，其次在反应池内投加活性污泥，活性污泥以其巨大的吸附污染物的能力和扩散作用，可以把污染物带到生物膜内，这样，就利用了微生物天然的降解作用，达到硝化去除氨氮的目的。
2.2.4 序批式活性污泥(SBR)。序批式活性污泥法(SBR)是一种按间接曝气方式运行活性污泥污水处理的技术，由多个SBR 反应器组成，采用的操作方式是时间分割非稳定性生化反应，静止理想沉淀，包括五个过程：进水、反应、沉淀、出水和闲置。SBR 反应器至少由两个或两个以上的池组成，多个SBR 反应器并联运行，在池内可以有序、间歇的操作运行均化、初沉、生物降解和二沉的功能，无污泥回流系统，增大生化反应推动力，池内厌氧、好氧交替，显著提高净化效果，提高污水处理能力，而且，池内滞留的处理水又可以稀释、缓冲污水，减少水量和有机污物的冲击。如果经由这一环节的处理后，出水中污染物仍然较多，企业便可以通过在生化池内再次加大活性炭的投入量的办法进行处理，更加保证处理效率。
2.3 深度处理
煤化工企业在进行了生化处理治理污水的环节后，污水中的COD、氨氮浓度已经可以得到有效降低，但是污水中仍含有较高浓度的难降解有机物，使得色度等仍达不到排放标准，不能直接排放。为了达到这一目的，需要进一步的深度处理，深度处理的方法主要有：混凝沉淀、固定化生物技术以及反渗透等膜处理技术。
2.3.1 混凝沉淀。混凝沉淀法是在生产中加入混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等，调整好适当的酸碱度值，使污水中的悬浮物质在混凝剂的作用下聚集，受重力作用沉淀，使固液分离。该方法可以使污水中的固体物沉降，水和固体物产生分层，使水澄清，同时沉降下来的固体物大多是可回收利用的固体颗粒，从而可以有效降低污水的浊度、色度等，可以有效去除多种有毒有害污染物，同时还提高了污水的可回收利用率。
2.3.2 固定化生物技术。固定化生物技术是我们可以针对难降解的有机毒物而选择固定的优势菌种去降解有机毒物的一种技术，将特选的微生物固定在选证的载体上，使其高度密集并保持生物活性，再营造适宜的条件让它们快速、大量增殖，这样有利于提高生物反应器内微生物的浓度，有利于反应后的固液分离，可以有效降低有机毒物的含量。
2.3.3 超滤、反渗透等膜处理技术。超滤、反渗透等膜处理技术，是一种科学的工程预处理技术，这一技术可以有效去除废水中大部分浊度和有机物。反渗透是利用反渗透膜只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质或小分子物质的选择透过性，以膜两侧静压为推动力而实现的对液体混合物分离的膜过程，这一技术应用到污水处理中，可以有效降低COD，因此，脱除了COD，脱色、脱盐也便一次性完成，出水品质得到保证。
3.煤化工污水治理工艺方法的选择使用
煤化工污水的处理一般采用预处理、生物处理和深度处理的方法。企业在选择治理方法时，要根据水质的差别和中水的用途使用不同的治理工艺。单纯的使用生物氧化法，出水中会含有一定量的难降解有机物，COD 值高，无法完全达到排放标准；结合使用缺氧/好氧法与曝气生物滤池法来处理煤化工废水，可以获得理想的处理效果，同时运行管理和成本也相对较低；结合使用混凝沉淀与超滤反渗透双膜处理技术可以实现深度处理，达到回用目的，企业应该综合使用多种方法，发挥每一种方法的优势，进行整合优化。
4.结束语
煤化工行业是一个高耗水的行业，企业在生产活动中要高效率的使用水资源，使污水排放最大化减少直至为零，更要努力降低耗水量，最大限度的回收利用废水，实现废水资源化。因为煤化工企业建厂比较分散，而每个建设项目都要配置各自的污水处理设施，这样造成污水处理设施管理分散、运行成本高。所以，企业在建厂时可以考虑集中建设，这样便可以显著地减少污水处理投资，最大化的使用污水处理设施，有效的降低运行成本，而且节约下来的资金还可以更好的应用到对污水的治理工艺的升级，设施设备的维护，促进污水治理工作的更好的开展。