1.煤化工廢水處理現(xiàn)狀

縱觀煤化工廢水處理方法，生物法仍是廢水處理的主要方法，其廢水處理過程可概括為以下三個部分:針對性物化預(yù)處理→生物處理→后續(xù)(或深度)處理。

1.1有針對性的物理和化學(xué)預(yù)處理

煤化工廢水的預(yù)處理非常重要，其水質(zhì)復(fù)雜。需要根據(jù)不同的水質(zhì)條件進(jìn)行針對性的預(yù)處理，使水質(zhì)達(dá)到后續(xù)生物處理的要求。煤化工廢水預(yù)處理主要包括除油、脫酚、蒸氨、去除SS(初沉池、混凝沉淀等。)和有毒、有害或難降解有機(jī)物(脫硫、破氰、高級氧化預(yù)處理等。).如果煤化工廢水中某一物質(zhì)的濃度過高，就會產(chǎn)生生物毒性。經(jīng)過預(yù)處理后，該物質(zhì)的濃度將降低，達(dá)到生物處理范圍。例如，神華集團(tuán)煤直接液化項目產(chǎn)生的酚酸廢水中H2S、NH3和苯酚含量高。雙塔汽提用于去除廢水中的H2S和大部分NH3，異丙醚用于萃取酚類化合物。預(yù)處理后，H2S、NH3和酚的濃度將達(dá)到生物處理范圍。經(jīng)生物處理后，出水水質(zhì)可滿足循環(huán)水場的要求。煤化工廢水含有有毒有害物質(zhì)，經(jīng)過預(yù)處理后提前去除。例如，煤制甲醇廢水在進(jìn)入生物處理區(qū)之前通過脫硫和破氰進(jìn)行預(yù)處理。

1.2生物處理

生物處理在廢水處理中一直發(fā)揮著經(jīng)濟(jì)、簡單、環(huán)保的作用。生物處理主要包括A/O、A2/O、SBR、UASB以及一些新技術(shù)。煤化工廢水COD、氨氮、苯酚濃度高，含有難降解有機(jī)物。為了更好地處理這類廢水，一般的生物處理工藝很難達(dá)到理想的效果，因此加強(qiáng)生物處理是必然的。煤化工廢水中氨氮濃度較高，生物處理工藝一般選擇脫氮效果較好的A/O、A2/O等工藝。在此基礎(chǔ)上，對反應(yīng)器和細(xì)菌進(jìn)行優(yōu)化和強(qiáng)化，如采用高效微生物反應(yīng)器和高效細(xì)菌。神華煤直接液化項目高濃度廢水采用“厭氧-缺氧-固定化高效微生物曝氣濾池”(3T-BAF)處理。固定高效生物濾池內(nèi)填充高效生物載體，生物附著性強(qiáng)，載體接種專用高效菌，強(qiáng)化硝化、反硝化和COD去除。

1.3后續(xù)(或深度)處理

煤化工廢水中含有難降解有機(jī)物。經(jīng)過生物處理后，廢水中仍有一些可生物降解的有機(jī)物。難降解有機(jī)物的存在使得廢水出水的COD或色度難以達(dá)標(biāo)，需要進(jìn)行后續(xù)(或深度)處理。所謂后續(xù)處理，是指為使處理后的出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)而采取的處理措施，對出水進(jìn)行再利用的處理措施稱為深度處理。后續(xù)(或深度)處理方法一般有混凝、吸附、高級氧化等，而深度處理常采用膜技術(shù)。如神華煤直接液化項目高濃度廢水經(jīng)“活性炭吸附池-混凝反應(yīng)池-過濾吸附池”處理，出水達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)。韓朝采用“砂濾-O3氧化-MBR/粉末活性炭(PAC)”組合工藝對煤氣廢水進(jìn)行深度處理，出水回用于循環(huán)水系統(tǒng)。

1.4煤制甲醇廢水處理

目前，煤制甲醇在煤化工生產(chǎn)中占有一定的比重，其廢水處理越來越受到重視。SBR工藝以其獨特的優(yōu)勢在甲醇廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用，并逐漸成為處理甲醇廢水的一種特殊工藝。經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)，深度處理已能實現(xiàn)廢水的循環(huán)利用。采用物化法(混凝去除SS+加磷酸去除Ca2+)+SBR法對西北某煤化工企業(yè)煤制甲醇廢水進(jìn)行預(yù)處理。廢水水質(zhì)為COD850mg/L，氨氮399mg/L，SS 129 mg/L，反硝化階段投加濃甲醇補充碳源，出水COD 38.5mg/L，氨氮5.2mg/L，兗礦國泰化工有限公司生產(chǎn)的SS35mg/L甲醇廢水采用SBR工藝處理，及時補充磷源、碳源和堿度，保證系統(tǒng)良好運行。進(jìn)水COD在800mg/L左右，氨氮200mg/L，出水COD 37mg/L，氨氮3.3mg/L，去除效果良好。

2.煤化工廢水處理的主要問題及發(fā)展方向

煤化工廢水具有水量大、成分復(fù)雜、有機(jī)物濃度高且性質(zhì)穩(wěn)定、酚氨濃度高、毒性強(qiáng)等特點，其處理工藝比一般工業(yè)廢水復(fù)雜。煤化工廢水處理存在的問題和發(fā)展方向如下。

2.1煤化工廢水處理的主要問題

煤化工廢水水質(zhì)復(fù)雜，有機(jī)物難降解，氨氮含量高，給廢水處理帶來很大困難。通過對煤化工廢水處理方法的對比分析，可以發(fā)現(xiàn)煤化工廢水處理中存在的主要問題如下:

(1)預(yù)處理不到位，苯酚或氨氮濃度高，后續(xù)生物處理困難；難降解有機(jī)物含量高，廢水可生化性差，生物處理效果不理想；或者SS含油量高，影響處理效果。

(2)生物處理方面，由于廢水水質(zhì)水量波動大，生物處理抗沖擊負(fù)荷能力差；生物處理后，一些難降解的大分子有機(jī)物仍然不能被去除，需要進(jìn)一步處理。

(3)后續(xù)(或深度)處理方法中，混凝沉淀法較為經(jīng)濟(jì)，但效果一般；吸附法需要大量吸附劑，需要再生，成本高。高級氧化法處理效果較好，但費用較高。頻繁的膜污染和昂貴的膜材料限制了膜的廣泛使用。

2.2煤化工廢水處理的發(fā)展方向

許多人對煤化工廢水處理進(jìn)行了大量的實驗研究，從不同方面強(qiáng)化了廢水處理的效果。目前，煤化工廢水處理的發(fā)展方向主要集中在以下幾個方面:

(1)改進(jìn)預(yù)處理工藝、除油、脫酚和蒸氨技術(shù)，提高預(yù)處理效果。比如分油改為氣浮除油，氣浮除油效果更好。煤化工廢水含有大量難降解有機(jī)物，對其進(jìn)行預(yù)處理具有重要意義。預(yù)先去除大分子難降解有機(jī)物，不僅提高了廢水的可生化性，降低了生物毒性，有利于生物處理，而且減輕了后續(xù)(或深度)處理的負(fù)擔(dān)，甚至可以取消后續(xù)處理，降低成本。

(2)后續(xù)(或高級)處理過程的選擇取決于生物位點。根據(jù)出水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)(或回用標(biāo)準(zhǔn))，當(dāng)預(yù)處理和生物處理有效時，減少后續(xù)(或深度)處理的負(fù)荷，甚至可以取消后續(xù)處理。

3.結(jié)論

煤化工廢水處理工藝主要包括“靶向物化預(yù)處理+生物處理+后續(xù)(或深度)處理”三個部分，其中靶向物化預(yù)處理最為重要。只有不斷更新技術(shù)和設(shè)備，才能不斷提高生產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益。(來源:內(nèi)蒙古中煤源興能源化工有限公司)

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