高梅 谢浪
陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司，陕西 神木 719319
摘要：煤化工废水有很多有害物质，必须要做好对废水的处理工作，才能避免因为废水对周围环境造成影响。由于废水的特殊性，需要采用针对性的废水处理技术，才能保证处理效果。本文对此进行了分析。
关键词：煤化工；废水处理技术；研究进展
一、煤化工废水来源及特点
1.1煤化工废水来源
煤化工是以煤为原料，通过一系列化学反应，将其转化为气体、液体、固体燃料及生产出各种化学化工品的工业。基于生产工艺与产出产品的差异，新型煤化工过程大致可分为煤气化、煤液化以及向下游化工产品，如烯烃以及油品发展的新型煤化工过程。新型煤化工废水主要来源于上述3条生产链过程，主要包括：①煤加压气化过程中粗煤气冷凝水循环使用后的排污水和煤气净化过程中产生的洗涤废水。②煤液化(直接液化和间接液化)制油过程中产生的废水。③以净化后的煤气为原料生产下游烯烃、化肥等过程中产生的废水。第1类简称为气化废水；第2类简称为液化废水；第3类简称为下游产品废水。其中第l类和第2类废水是业内研究重点，第3类废水通常与前几类废水混合处理。
1.2煤化工废水特点
(1)气化废水。目前国内外煤气化工艺主要有3种：其一为鲁奇工艺，因气化温度低，废水成分复杂，污染程度高，特征为氨氮、COD酚、石油类的浓度均比较高；其二为德士古工艺，采用水煤浆气化工艺，由于采用高温气化工艺，水质相对洁净，有机污染程度较低，氨氮浓度高：其三为壳牌工艺，采用粉煤灰气化工艺及高温气化工艺，水质相对洁净，有机污染程度低，氨氮、氰化物的浓度高。3种煤气化工艺所产生的废水具有共同点，即氨氮浓度高，其中又以鲁奇工艺排水成分最为复杂，处理难度也最大。3种煤气化工艺废水典型水质见表1。
.png)
表1 3种煤气化工艺废水水质
(2)液化废水。煤液化有2种工艺路线，即直接液化和间接液化。直接液化是在高温高压条件下，通过加氢使煤中复杂的有机高分子物质直接转化为相对分子质量较低的液体燃料。来自煤液化、加氢精制、加氢裂化及硫磺回收单元排放的废水是业内关注重点。该工艺排放的废水中CODo浓度很高。超出了一般生物处理的范畴：硫化物和氨氮的浓度极高，毒性很大；油和SS的浓度较低；经萃取处理后挥发酚的质量浓度约为5Omg／L。直接液化高浓度有机废水的pH值为7．0～9．0，其它水质指标见表2。间接液化是在一定条件下，利用催化剂的催化作用，将煤气化产生合成气、合成燃料油和化工产品，该工艺排放的污染物主要存在于产品分离过程产生的废水中，有关废水的具体性质的研究较少。
.png)
表2直接液化高浓度废水水质
二、煤化工废水处理技术
2.1预处理技术
2.1.1除油
煤化工废水中会有一定浓度的油类物质，这些物质会在菌胶表面黏附，从而造成比较严重的生化效果。对于生物处理而言，要求必须要将废水中的油含量降低到50mg/L以下，最好的是能够控制在20mg/L以下。
隔油法。煤化工废水中的油类以轻油为主，密度比水小很多，所以可以隔油法将油分离。国内一些公司使用了调节池、隔油池、水解池、缺氧池、混凝工艺进行油的分离。废水的油浓度在200mg/L以下时，经过处理之后出水的质量就可以在1mg/L以下。尤其是对鲁奇工艺所产生的废水，能够获得有效的处理，去除率可以达到97%。
气浮法。气浮法能够去除废水中的油类物质和悬浮颗粒，这种方法有很多形式，包括加压气浮、曝气气浮、真空气浮、电解气浮和生物气浮等。根据研究，使用这种方法能够高效去除进水中的氨氮、SS和油类物质，使用该方法能够对油类获得良好的处理效果，保证废水在进入生物处理单元之前得到优化。但是使用该方法也有对CODCr去除效果较差的问题，所以使用气浮法的时候也应与其他方法混用，保证预处理效果。
2.1.2脱酚
脱酚的工艺一般使用溶剂萃取的工艺，使用隔油-气浮-脱酚-蒸氨的工艺时，脱酚的回收率能够达到90%以上。而且，使用该方法也能够降低CODCr的浓度，去除率约为85%。溶剂萃取的工艺有操作简单、处理效果稳定的优势，并且能够回收挥发酚和非挥发酚，在确保工艺效果的同时，也有较高的社会效益和经济效益。使用有机溶剂萃取法进行脱酚时，关键在于对溶剂的选择。酚水萃取溶剂需要具有不易乳化、油水易分离、不易挥发的特点，并且价格便宜和易于再生。所以目前针对萃取脱酚技术的研究，主要在萃取剂的选择上。
2.1.3脱氨
在煤气废水中，有很多高浓度的氨氮和高毒性的氰化物，会对微生物造成严重的抑制作用，所以在进行生化处理之前，必须去除其中的氨类。废水的脱氨工作往往都是最后一道工序，因为废水中的二氧化碳含量比较高，氨氮一般在碱性环境下以游离的形式存在，所以废水存在二氧化碳和氨氮共存的情况。如果缺少良好的处理，很容易导致二氧化碳和氨共存导致出现铵结晶的情况，容易发生设备结垢和堵塞的问题。使用蒸汽和废水接触的时候，游离的氨就会被吹脱出来。用磷酸溶液能够吸收氨，然后将富氨溶液送入汽提器，能够促进磷酸溶液的再生，然后可以继续回收氨。经过处理之后，煤气化废水中的氨氮可以去除98%左右，有非常好的处理效果。
2.2生化处理技术
2.2.1厌氧生物处理法
一些煤化工废水中含有喹啉、吡啶、联苯等，这些物质难以降解，而且会对环境伤害很大。使用厌氧微生物能够很好地进行有机物的降解。在对甲醇废水的研究中，使用了两级外循环厌氧反应进行处理的方法，能够去除50%的CODCr和48%的酚。目前，经过对出水系统的研究，已经为厌氧生物带来了较好的生存环境，所以厌氧处理效果比过去更好。
2.2.2好氧生物处理法
好氧生物处理工艺是在煤化工处理中比较常用的工艺，包括SBR工艺和PACT工艺。使用SBR工艺处理煤制甲醇废水，对煤气化和CO变换废水进行除氟处理，对甲醇精馏废水使用除油处理，之后其他废水直接进入SBR池进行处理。SBR出水的CODCr质量浓度能够控制在50~94mg/L，氨氮的质量浓度能够控制在4.7~15mg/L，满足工业排放标准的要求。使用PACT处理最佳条件是pH为7.0~7.5、PAC投入量为0.5g/L，能够去除70%的CODCr、60%的氨氮和75%的油。
三、结语
随着社会的发展，对工业生产的环保要求也越来越高。对煤化工废水的处理研究中，还需要继续关注酚类等大分子特征的污染物，以及加强对毒性机理的研究，并做好对整个废水处理系统的优化工作。目前，预处理废水技术、生化处理技术和深度处理技术都取得了长足的发展，必须继续执行严格的排放标准，减少煤化工业对环境造成的破坏。
参考文献：
[1]于海，孙继涛，唐峰.新型煤化工废水处理技术研究进展[J].工业用水与废水，2014，45（03）：1-5.
[2]吴唯民，杜松.现代煤化工废水处理研究进展及展望[J].煤炭科学技术，2018，46（09）：1-3.
[3]吴限.煤化工废水处理技术面临的问题与技术优化研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2016.