煤化工废水处理工艺-ag亚博网站

                              煤化工废水处理工艺

                         上海申弘阀门有限公司

【摘要】：传统的煤化工是以低技术含量和低附加值产品为主导的高能耗、高排放、高污染、低效益，即“三高一低"行业，这种对资源过度消耗、严重污染环境、粗放的不可持续的发展方式己难以为继。上海申弘阀门有限公司主营阀门有：ag亚博网站-ag亚博国际,电动截止阀,气动截止阀,电动蝶阀,气动蝶阀,电动球阀,气动球阀,电动闸阀,气动闸阀,电动调节阀,气动调节阀，。、、衬胶阀门、衬氟阀门。洁净煤技术、先进的煤转化技术以及节能、降耗、减排、治污等新技术的集成应用，是现代煤化工的核心。  
【关键字】：煤化工废水、废水处理工艺、深度处理 
abstract：the traditional coal chemical industry is a high energy consumption, high emissions, high pollution, low efficiency with low technology content and low added value products as the leading factor, namely "three high and one low" industry, the excessive consumption of resources, serious pollution of the environment, the extensive unsustainable development mode has been difficult to continue. integrated application of new technology of clean coal technology, advanced coal conversion technology and energy saving, saving, emission reduction, pollution control and so on, is the core of modern coal chemical industry. 
key words：coal chemical industry wastewater； wastewater treatment；advanced treatment 

 
一、煤化工行业发展概述  
煤化工始于18世纪，19世纪形成体系，20世纪成为化学工业的重要组成部分。第二次世界大战后，石油化工消弱了煤化工在化学工业中的地位。20世纪70年代石油能源危机时，煤化工曾一度再受青睐。我国煤炭资源相对丰富，能源消费以煤为主，消费比例高达70%左右，另外，我国的化学工业是以煤化工起家的，过去、现在以致将来，煤化工都是我国化学工业的基础和支柱之一。 
二、 煤化工发展趋势 
传统的煤化工是以低技术含量和低附加值产品为主导的高能耗、高排放、高污染、低效益，即“三高一低"行业，这种对资源过度消耗、严重污染环境、粗放的不可持续的发展方式己难以为继。洁净煤技术、先进的煤转化技术以及节能、降耗、减排、治污等新技术的集成应用，是现代煤化工的核心。 
现代煤化工是技术密集型和投资密集型产业，坚持一体化、基地化、大型化、现代化，形成循环经济园区实施集约经营。 采取zui有利于资源利用、降低污染、保护生态、提益的建设和运行方式，实现可持续发展。 
三、 煤化工废水的基本特点 
煤化工企业排放废水以高浓度煤气洗涤废水为主，水质波动大、组分复杂，废水含有大量酚、氰及氨氮等污染物，这些污染物大多以芳香族化合物或杂环化合物的形式存在，其生物可降解性较差难降解，煤化工废水中的氨氮含量很高，是一般城市生活污水的近10倍，碳氮比严重失衡，给处理系统增加了非常大的难度。 
目前国内处理煤化工废水的技术主要采用生化法，生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用，但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等一些难降解有机物处理效果较差，使得煤化工行业外排水codcr难以达到一级标准。 
同时煤化工废水经生化处理后又存在色度和浊度很高的特点，因含各种生色团和助色团的有机物，因此，要将此类废水处理后达到回用或排放标准，主要进一步降低codcr、氨氮、色度和浊度等指标。 
四、 煤化工废水处理方法 
氨氮的达标处理是煤化工废水处理的重点和难点，并已成为处理成败的决定因素，治理工艺路线基本遵行“物化预处理 生化处理 物化深度处理"，以下做简单介绍。 
1 、物化预处理  
预处理常用的方法：隔油、气浮等。 因过多的油类会影响后续生化处理的效果，气浮法煤化工废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用，此外还起到预曝气的作用。 
2 、生化处理 
对于预处理后的煤化工废水，国内外一般采用缺氧、厌氧、好氧的生物法处理，但由于煤化工废水中的多环和杂环类化合物，单独采用好氧或厌氧技术处理煤化工废水并不能够达到令人满意的效果，厌氧和好氧的联合生物处理法逐渐受到研究者的重视。 
 （1）改进的缺氧生物法 
在活性污泥曝气池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用，固化富集废水中难降解的有机物，为微生物的生长提供食物，从而加速对有机物的氧化分解能力。活性炭用湿空气氧化法再生。  
   （2）厌氧生物法  
一种被称为上流式厌氧污泥床（uasb）的技术，以及由此优化而来的膨胀颗粒污泥床（egsb）用于处理煤化工废水。废水自下而上通过底部带有污泥层的反应器，大部分的有机物在此被微生物转化为ch4和co2在反应器的上部。设有三相分离器，完成气、液、固三相的分离。 另外，活性炭厌氧膨胀床技术也被用于处理煤化工废水，该技术可有效地去除废水中的酚类和杂环类化合物。 
（3）好氧生物法  
cass工艺是利用自然界的氮循环原理，采用人工控制的方法予以实现的。具体过程为：废水中的有机氮在好氧条件下离解成氨氮，而后在硝化菌的作用下转化为硝酸盐氮（即硝化过程）；随后在缺氧条件下，反硝化菌作用并由碳源提供能量，使硝酸盐氮部分变成氮气逸出（即反硝化过程）。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素主要是温度、溶解氧、ph值、碱度以及反硝化所需碳源等。生物脱氮系统中硝化菌增长速度缓慢，所以要有足够长的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充裕的碳源提供能量才可促使反硝化过程顺利进行。 
煤化工废水经过厌氧酸化处理后，废水中有机物的生物降解性能显著提高，使后续的好氧生物处理codcr的去除率达90%以上。其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67%，55%和70％， 而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20％。 采用cass工艺处理煤化工废水，也得到了比较满意的效果。 
3 、深度处理  
煤化工废水经生化处理后，出水的codcr、氨氮等浓度虽有极大的下降，但由于难降解有机物的存在使得出水的cod、色度等指标仍未达到排放标准。因此，生化处理后的出水仍需进一步的处理。深度处理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技术、催化氧化法及反渗透等膜处理技术。 
（1）混凝沉淀  
沉淀法是利用水中悬浮物的可沉降性能，在重力作用下下沉，以达到固液分离的过程。其目的是除去悬浮的有机物，以降低后续生物处理的有机负荷。 
在生产中通常加入混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等来强化沉淀效果，此法的影响因素有废水的ph、混凝剂的种类和用量等。 
（2）固定化生物技术  
固定化生物技术是近年来发展起来的新技术，可选择性地固定优势菌种，有针对性地处理含有难降解有机毒物的废水。 经过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2~5倍，而且优势菌种的降解效率较高，经其处理8h可将喹啉、异喹啉、吡啶降解90%以上。 
     （3）氧化技术  
由于煤化工废水中的有机物复杂多样，其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数，这些难降解有机物的存在严重影响了后续生化处理的效果。 氧化技术是在废水中产生大量的ho·自由基ho·自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水。氧化技术可以分为均相催化氧化法、光催化氧化法、多相湿式催化氧化法以及其他催化氧化法。 催化氧化法可以应用在煤化工废水处理工艺的前段，去除部分cod和增强废水的可生化性，但存在消耗量大，运行不经济的问题，因此该技术在后续的深度处理单元中应用可以获得更好的经济性和降解效果。 
（4）膜处理法 
考虑用户用水情况，可采用分质膜处理技术，如采用反渗透处理技术处理锅炉补给水、采用纳滤技术处理循环冷却水等。 
考虑到设备的节能、运行压力、膜的透过率、膜的脱盐率、出水的含盐量等因素，反渗透膜元件宜采用螺旋卷式结构反渗透膜，与管式、板式和中空纤维式相比，具有水流分布均匀、耐污染程度高、更换费用低、外部管路简单、易于清洗维护保养和设计自由度大等许多优点。 
纳滤膜是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它因能截留物质的大小约为纳米而得名，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除废水中的有机物和色度，脱除废水的硬度，部分去除溶解性盐。 
五、结束语  
随着煤化工行业的发展，环境问题也越来越突出，对废水处理的问题，越来越受到社会和人们的关注，进一步了解煤化工废水处理技术的相关知识，积极发展废水处理产业，实施污染物的减量化、再使用、再循环，提高资源利用率，以资源节约、环境保护为标志，实施可持续发展的循环经济，是发展煤化工的产业的必经道路。   
 
参考文献：    
[1]谢全安，薛丽萍.煤化工安全与环保.化学工业出版社，2011 . 
[2]张志华，李龙家，高亚楼.煤化工废水预处理的工艺改进[j].价值工程，2010（22）：115-117. 
[3]范树军，张焕彬，付建军.铁炭微电解/fenton 氧化预处理高浓度煤化工废水的研究[j].工业水处理,2010(08) 
[4]钱宇，周志远，陈赟，余振江.煤气化废水酚氨分离回收系统的流程改造和工业实施[j].化工学报,2010(07) 
[5]韩洪军，李慧强，杜茂安，马文成，徐春艳，王伟.厌氧/好氧/生物脱氨工艺处理煤化工废水[j].中国给水排水杂志,2010(06) 与本文相关的论文有：矿山电动插板阀