煤化工是近幾年來(lái)在全國(guó)發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一，為了使該產(chǎn)業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的道路，2006年國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家環(huán)?？偩窒掳l(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)煤化工項(xiàng)目建設(shè)管理促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》，鼓勵(lì)采用節(jié)水型工藝，大力提倡廢水處理和中水回用。
 
1　煤化工廢水的基本特點(diǎn)

煤化工企業(yè)排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，（1）含有大量酚、氰化物、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)。廢水中COD一般在5000mg/l左右、氨氮在200～500mg/l，廢水所含有機(jī)污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解的有機(jī)化合物的工業(yè)廢水。廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類化合物和苯類化合物；砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機(jī)物；難降解的有機(jī)物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。
 
2　煤化工廢水的處理方法

2.1  預(yù)處理

預(yù)處理常用的方法：隔油、氣浮等。 因過(guò)多的油類會(huì)影響后續(xù)生化處理的效果，（2）氣浮法在煤化工廢水預(yù)處理中的作用是除去其中的油類并回收再利用，此外對(duì)后續(xù)的生化處理還起到預(yù)曝氣的作用。

2.2  生化處理 

對(duì)于預(yù)處理后的煤化工廢水，一般采用缺氧－好氧生物法處理（A/O工藝或A2/O工藝），但由于煤化工廢水中的多環(huán)和雜環(huán)類化合物，好氧生物法處理后出水中的COD和氨氮指標(biāo)難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

因此，近年來(lái)出現(xiàn)了一些新的生物處理技術(shù)，如生物炭法（PACT）、生物流化床處理法（PAM）等。

2.2.1  生物炭法（PACT）

在生化進(jìn)水中投加粉末活性炭與回流的含炭污泥一起在曝氣池內(nèi)混合，從污泥濃縮池中排出的剩余污泥進(jìn)污泥脫水裝置。在曝氣池內(nèi)，活性污泥附著于粉末活性炭的表面，由于粉末活性炭巨大的比表面積及其很強(qiáng)的吸附能力，提高了污泥的吸附能力，特別在活性污泥與粉末活性炭界面之間的溶解氧和降解基質(zhì)濃度有了很大幅度的提高，從而也提高了COD的降解去除率。（3）一般來(lái)說(shuō)在PACT系統(tǒng)內(nèi)，活性炭吸附處理COD的動(dòng)態(tài)吸附容量在100%～350%（重量百分比），即一公斤粉末活性炭可吸附去除1.0～3.5Kg COD。而且，PACT法能處理生物難以降解的有毒有害的有機(jī)污染物質(zhì)。對(duì)煤化工廢水中的高濃度大分子有機(jī)物具有良好的處理效果。

2.2.2  生物流化床處理法（PAM）。

PAM法實(shí)際上是一種基于特殊結(jié)構(gòu)填料的生物流化床技術(shù)，該技術(shù)在同一個(gè)生物處理單元中將生物膜法與活性污泥法有機(jī)結(jié)合，污染物通過(guò)吸附和擴(kuò)散作用進(jìn)入生物膜內(nèi)，通過(guò)在活性污泥池中投加特殊載體填料使微生物附著生長(zhǎng)于懸浮填料表面，形成一定厚度的微生物膜層。（4）附著生長(zhǎng)的微生物可以達(dá)到很高的生物量，因此反應(yīng)池內(nèi)生物濃度是懸浮生長(zhǎng)活性污泥工藝的2～4倍，可達(dá)8～12g/L，降解效率也因此成倍提高。由于微生物為附著生長(zhǎng)方式（不同于活性污泥的懸浮生長(zhǎng)），流動(dòng)床載體表面的微生物具有很長(zhǎng)的污泥齡（20d～40d），非常有利于生長(zhǎng)緩慢的硝化菌等自養(yǎng)型微生物的繁殖，填料表面有大量的硝化菌繁殖，因此系統(tǒng)具有很強(qiáng)的硝化去除氨氮能力。

硝化過(guò)程： NH+4 + 3/2O2 → 2H++NO2－+H2O
　　　　　　　 NO2－+ O2→ NO3－

反硝化過(guò)程： 6NO3-+5CH3OH→5CO2+2N2+7H2O+6OH-

2.2.3  固定化生物技術(shù)

固定化生物技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，可選擇性地固定優(yōu)勢(shì)菌種，有針對(duì)性地處理含有難降解有機(jī)毒物的廢水。

經(jīng)過(guò)馴化的優(yōu)勢(shì)菌種對(duì)喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2－5倍，而且優(yōu)勢(shì)菌種的降解效率較高，（5）相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明其處理8h對(duì)吡啶等物質(zhì)降解率在90%以上。

2.2.4  序批式活性污泥法（SBR）

這是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，（6）SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。該方法使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，對(duì)煤化工廢水處理效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好，耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。若出水水質(zhì)仍不達(dá)標(biāo)，也可以在SBR生化池內(nèi)投加少量粉末活性炭以提高處理效率
 
3　深度處理

煤化工廢水經(jīng)生化處理后，出水的COD、氨氮等濃度雖有極大的下降，但由于難降解有機(jī)物的存在使得出水的COD、色度等指標(biāo)仍未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，生化處理后的出水仍需進(jìn)一步的處理。深度處理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技術(shù)、吸附法催化氧化法及反滲透等膜處理技術(shù)。

3.1  混凝沉淀

混凝沉淀法是在生產(chǎn)中通常加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等來(lái)強(qiáng)化沉淀效果調(diào)節(jié)好適當(dāng)?shù)膒H值，使廢水中的懸浮物質(zhì)在混凝劑的作用下聚集進(jìn)而在重力作用下下沉，以達(dá)到固液分離的過(guò)程。其目的是除去懸浮的有機(jī)物。該方法可有效降低廢水中的濁度

3.2  吸附法

由于固體表面有吸附水中溶質(zhì)及膠質(zhì)的能力，當(dāng)廢水通過(guò)比表面積很大的固體顆粒時(shí)，水中的污染物被吸附到固體顆粒（吸附劑）上，從而去除污染物質(zhì)。該方法可取得較好的效果，但存在吸附劑用量大，費(fèi)用高產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題，一般應(yīng)用于出水處。

3.3  高級(jí)氧化技術(shù)

由于煤化工廢水中的有機(jī)物復(fù)雜多樣，其中酚類、多環(huán)芳烴、含氮有機(jī)物等難降解的有機(jī)物占多數(shù)，這些難降解有機(jī)物的存在嚴(yán)重影響了后續(xù)生化處理的效果。
　　高級(jí)氧化技術(shù)是在廢水中產(chǎn)生大量的自由基HO.，自由基能夠無(wú)選擇性地將廢水中的有機(jī)污染物降解為二氧化碳和水。高級(jí)氧化技術(shù)可以分為均相催化氧化法、光催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他催化氧化法。
 
4　煤化工廢水處理的難點(diǎn)

近年來(lái)，不斷有新的方法和技術(shù)用于處理煤化工廢水，但各有利弊。單純的生物氧化法出水中含有一定量的難降解有機(jī)物，COD值偏高，不能完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。吸附法雖能較好地除去COD，但存在吸附劑的再生和二次污染的問(wèn)題。催化氧化法雖能降解難以生物降解的有機(jī)物，但實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中存在運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題。A2/O工藝運(yùn)行管理和成本相對(duì)較低，（7）該工藝是煤化工廢水的主要選用工藝。但目前還沒(méi)有哪一種工藝可以完全處理好煤化工廢水，所以利用多種方法聯(lián)合處理煤化工廢水是煤化工廢水處理技術(shù)的發(fā)展方向。
 
5　總結(jié)

我國(guó)貧油、少氣、多煤的能源結(jié)構(gòu)決定了現(xiàn)階段煤仍然是我國(guó)的主要能源形式，煤化工業(yè)可從煤中提取多種產(chǎn)品，這大大提高了煤的綜合利用價(jià)值，而相關(guān)廢水工藝技術(shù)的使用是煤化工產(chǎn)業(yè)走上循環(huán)經(jīng)濟(jì)道路必要保障手段，使該產(chǎn)業(yè)與生態(tài)環(huán)境實(shí)現(xiàn)共贏。
 
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介：王京（1978-），講師，碩士，主要從事環(huán)境工程和科學(xué)方面的教學(xué)與研究工作。

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