1.煤化工簡(jiǎn)介

煤化工科學(xué)發(fā)展的途徑就是以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)以改革開(kāi)放為動(dòng)力以可持續(xù)發(fā)展為基石以提高科技創(chuàng)新能力為手段以市場(chǎng)為導(dǎo)向統(tǒng)籌考慮我國(guó)煤炭、石油、天然氣、煤層氣、焦?fàn)t氣等化石資源以及可再生資源的科學(xué)合理、高效利用方向使我國(guó)形成石油化工與煤化上相結(jié)合、具有各自優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品領(lǐng)域相輔相成在整體上形成符合我國(guó)國(guó)情科學(xué)合理的原料結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和企業(yè)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力加速推進(jìn)化學(xué)工業(yè)現(xiàn)代化。煤化工足資源消耗型行業(yè)傳統(tǒng)煤化工是我國(guó)化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。

1.1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含有大量酚、氰化物、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)。廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類(lèi)化合物和苯類(lèi)化合物砒咯、萘、呋喃、瞇唑類(lèi)屬于可降解類(lèi)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.污水再生回用技術(shù)

污水再生處理技術(shù)按照作用機(jī)理不同可分為物理化學(xué)處理方法、生物處理方法和膜處理法三大類(lèi)。

2.1物化處理方法

物化處理方法以混凝沉淀技術(shù)和活性炭吸附技術(shù)為主。根據(jù)水質(zhì)的不同可采用不同的處理方法有時(shí)可兩者結(jié)合使用。物化處理方法投資成本較低但運(yùn)行成本較高受外界條件影響較小出水水質(zhì)比較穩(wěn)定。對(duì)于預(yù)處理后的煤化工廢水，國(guó)內(nèi)外一般采用缺氧、好氧生物法處理(A/O工藝)，但由于煤化工廢水中的多環(huán)和雜環(huán)類(lèi)化合物，好氧生物法處理后出水中的COD指標(biāo)難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。為了解決上述問(wèn)題，近年來(lái)出現(xiàn)了一些新的處理方法，如PACT法、固定床生物膜反應(yīng)器(FBBR)、厭氧生物法，厭氧-好氧生物法等。

2.1.1改進(jìn)的好氧生物法

(1)PACT法 PACT法是在活性污泥曝氣池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末對(duì)有機(jī)物和溶解氧的吸附作用，為微生物的生長(zhǎng)提供食物，從而加速對(duì)有機(jī)物的氧化分解能力�；钚蕴坑脻窨諝庋趸ㄔ偕�

(2)固定床生物膜反應(yīng)器(FBBR) FBBR技術(shù)可應(yīng)用于高濃度煤化工廢水的處理，也可應(yīng)用于后續(xù)的深度處理回用單元。

2.1.2厭氧生物法

一種被稱(chēng)為上流式厭氧污泥床(UASB)的技術(shù)用于處理煤化工廢水。該法所用的反應(yīng)器是由荷蘭的G.Lettinga等于1977年開(kāi)發(fā)成功的，廢水自下而上通過(guò)底部帶有污泥層的反應(yīng)器，大部分的有機(jī)物在此被微生物轉(zhuǎn)化為CH4和CO2在反應(yīng)器的上部。設(shè)有三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。 另外，活性炭厭氧膨脹床技術(shù)也被用于處理煤化工廢水，該技術(shù)可有效地去除廢水中的酚類(lèi)和雜環(huán)類(lèi)化合物。

2.1.3厭氧-好氧聯(lián)合生物法

單獨(dú)采用好氧或厭氧技術(shù)處理煤化工廢水并不能夠達(dá)到令人滿意的效果，厭氧和好氧的聯(lián)合生物處理法逐漸受到研究者的重視。 煤化工廢水經(jīng)過(guò)厭氧酸化處理后，廢水中有機(jī)物的生物降解性能顯著提高，使后續(xù)的好氧生物處理CODcr的去除率達(dá)90%以上。其中較難降解的有機(jī)物萘、喹啉和吡啶的去除率分別為67%，55%和70%， 而一般的好氧處理這些有機(jī)物的去除率不到20%。 采用厭氧固定膜-好氧生物法處理煤化工廢水，也得到了比較滿意的效果。

2.2 深度處理

煤化工廢水經(jīng)生化處理后，出水的CODcr、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)。

2.3混凝沉淀

沉淀法是利用水中懸浮物的可沉降性能，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，以降低后續(xù)生物處理的有機(jī)負(fù)荷。 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，此法的影響因素有廢水的pH、混凝劑的種類(lèi)和用量等。

2.4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，經(jīng)其處理8h可將喹啉、異喹啉、吡啶降解90%以上。

2.5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(lèi)、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HO.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。催化氧化法可以應(yīng)用在煤化工廢水處理工藝的前段，去除部分COD和增強(qiáng)廢水的可生化性，但存在消耗量大，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題，因此該技術(shù)在后續(xù)的深度處理單元中應(yīng)用可以獲得更好的經(jīng)濟(jì)性和降解效果。

2.6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，一般適合小規(guī)模污水處理應(yīng)用。

2.7生物處理方法生物處理方法主要用于進(jìn)一步去除廢水中可降解的有機(jī)物以及水中氨氮的去除多采用好氧微生物膜處理技術(shù)。生物處理技術(shù)適用于較大規(guī)模的處理工程工程初期投資較大但運(yùn)行成本較低。

2.8膜處理方法

膜處理工藝介于物理處理和生物處理之間其核心處理單元是膜生物反應(yīng)器。膜處理技 術(shù)由于其高效、實(shí)用、可調(diào)、節(jié)能和工藝簡(jiǎn)便等 特點(diǎn)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于污水回用領(lǐng)域隨著制造工藝的提高曾被認(rèn)為是十分昂貴的膜處 理技術(shù)如今變得越來(lái)越經(jīng)濟(jì)了具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力�，F(xiàn)在應(yīng)用得較多的膜處理技術(shù)有微濾、納 米過(guò)濾、超濾、反滲透等。

3.煤化工廢水處理的前景

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，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。

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