典型煤化工废水及其水质分析方法研究

发表时间:2021/3/4   来源:《科学与技术》2020年10月29期   作者:闫明
[导读] 煤化工废水具有极强的污染性和毒性,本文从煤化工生产之中废水的产生原因及特点入手,
        闫明
        内蒙古中煤远兴能源化工有限公司 017307

        摘要:煤化工废水具有极强的污染性和毒性,本文从煤化工生产之中废水的产生原因及特点入手,探讨了进行煤化工废水水质分析的样本采集、实验方法和分析方法等,以期对实际的工作形成帮助。
        关键词:煤化工废;分析方法;水质
        引言:煤化工是影响到经济社会发展的重要工业,但在其生产过程中,大量废水的产生对环境将形成严重的影响,因此对其水质进行分析至关重要。
        1煤化工废水的来源及特点
        煤化工指的是采用相应的生产工艺将煤转化为化学产品和能源产品的工艺,从实际情况来看,目前的煤化工可以划分为传统煤化工和新型煤化工两个体系,在传统煤化工之中,主要是通过将煤气化,进而制成甲醇、氨和尿素等产品,在新型煤化工生产过程中,主要的制成品包括天然气、油、烯烃和乙二醇等产品。从生产方法来看,当前的一系列煤化工工艺之中,气化、液化、炼焦和干馏是较为主要的生产方式,同时采用不同生产方式进行生产时,所获取的产品也是具有差异的,如通过气化的方式生产,在经过多个工序的合成之后,最终可以生产出合成氨、烯烃和汽油等产品,采用炼焦工艺则可生产出甲苯、二甲苯和焦炭等产品。需要注意的是,在煤化工生产过程中,会产生大量具有较强污染性的废水,在当前的背景之下,由于全社会生态环保意识的不断提高,因此社会各界对煤化工废水关注度较高。煤化工废水按照其来源的不同,可以划分为工艺废水、含盐废水和非经常性废水三种,首先工艺废水所指的是在实施煤化工的各个工艺流程过程中产生的废水,这一类废水包括冷凝液、洗涤水等。由于煤化工之中需要大量用水进行冷却和洗涤,因此工艺废水的数量较大,且废水之中含有大量污染性物质,具有较大的危害性[1]。含盐废水主要来源于处理过程及原料煤,通常在实施相应的煤化工处理的时候,需要进行大量药剂添加来进行,因此导致废水的含盐量较高。非经常性废水所指的是在推进煤化工生产的时候,其他不同来源的废水类型,如雨水和地面冲洗用水等,由于这一类废水与煤化工生产往往没有直接关系,因此其危害性物质含量通常较少。
2 典型煤化工废水水质分析方法
2.1样品采集
        要实施有效的煤化工废水水质分析,相关人员在工作实施过程中首先需要进行样品采集,从而才能实现对水质状况的充分分析。在进行样品采集的时候,相关人员需要进行焦化废水采集、水煤浆气化废水采集和碎煤加压气化废水采集三个步骤。在进行焦化废水采集的时候,相关人员需要重点从当前生产之中的剩余废水、煤气水封水等中完成对相关废水的采集过程,焦化废水之中通常含有大量的氨、酚、硫等物质。在完成焦化废水的采集之后,需要对样品进行妥善保管以及冷藏处理,并以相对较快的速度来实施相应的指标分析过程,以保证水质分析的质量。在进行水煤浆气化废水采集的时候,相关人员可以从气化炉和生化废水调节池等区域进行样本采集工作[2]。针对碎煤加压气化废水的采集则可从煤化工生产的各个水处理过程中进行采集,同时需要注意的是,在进行各个阶段的废水采集之后,相关人员均需要将采集的样品进行冷藏处理,同时尽快地推进相关废水指标的分析工作,从而才能充分保障水质分析的质量。
2.2水质分析的实验准备
        在进行废水水质分析之前,相关人员需要充分地完成实验的准备工作,尤其是对实验试剂的准备。要完成对废水水质的分析,通常需要准备如的浓硫酸、磷酸氢二甲、重铬酸钾和二水氯化钙等一系列实验试剂。此外也需要准备如福林试剂、牛肉膏等。

在完成对相关实验试剂的准备工作之后,相关人员需要准备相应的实验仪器,如超声清洗器、光度计、红外光谱仪、溶解氧测定仪、酸度计、蒸发器和水浴振荡器等仪器。
2.3水质分析方法
        实施煤化工废水水质分析的过程中,相应的分析方法包括普通水质指标分析、溶解性有机物分析、有机物全分析和多环芳烃定量分析等。在采用普通水质指标分析的时候,其主要分析的指标包括当前废水之中氨氮的含量、TOC、COD和总酚的含量等。针对废水之中氨氮含量进行分析时,需要相关人员利用pH玻璃电极和Ag-AgCl等仪器来进行实施,采用这两种仪器进行测定时,相应的操作方法较为简单,且不用针对相关样品实施预处理,同时这种方法在进行浓度较高的样品进行分析时也更为准确。进行TOC分析的过程中,可以采用相应的分析仪来实现,通过分析仪来对废水之中的TOC含量进行分析能够更为直观地反应出当前废水之中TOC的含量,提高分析效率。针对废水之中的COD含量分析,相关人员可以采用重铬酸钾消解法,在该过程中,可以利用相应的分析仪,从而精确直观地反应出COD含量。针对废水之中总酚的含量分析,可以利用福林法在相应的条件下,利用比色和分光光度来进行总酚的测定。针对废水之中溶解性有机物的分析,相关单位则可以采用光谱分析仪来完成,光谱分析仪在进行溶解性有机物测定的过程中,准确度更高且分析效果更加稳定[3]。
        废水有机物全分析主要分析水相有机物和污泥相有机物两个指标。进行水相有机物分析的时候,相关人员可以首先采用萃取工艺来进行,并进一步对萃取液实施相应的干燥和净化,从而获取浓缩样本,最后采用GC-MS测试方法完成对废水中水相有机物含量的分析。在进行污泥相有机物分析的时候,相关人员则需要首先对相关样本进行预处理,并通过进一步的萃取和干燥获得浓缩样本,最后利用GC-MS测试方法完成分析,在该过程中,相关人员需要注意在预处理环节必须将污泥中的水分完全去除,并将污泥颗粒进行研磨和过筛,以此保证分析结果的质量。
        针对废水之中的多环芳烃定量分析,相关分析指标主要为PAHs,在实施分析的时候,相关人员可以采用GC-MS测定法来实施分析过程,通过将样品进行萃取干燥和浓缩,最后采用GC-MS测试法来完成测试过程。这种方法之下,能够较为便捷和准确地完成废水中多环芳烃定量分析。
2.4 废水毒性测试
        煤化工废水通常具有较强的毒性,相关人员在进行毒性分析的过程中,可以采用活性污泥法和发光细菌法来完成对废水毒性的测试工作。在采用活性污泥法进行测定的过程中,相关人员可以选择二氯苯酚作为抑制剂,在此之前需要制备99%的二氯苯酚溶液,并将样本放置于溶液之中半小时,从而完成该实验过程。在利用发光细菌法来进行废水毒性测试的时候,相关人员需要首先将样本进行静置,在其完全沉淀之后,从废水样本之中取出上层清澈液体,用以进行发光细菌菌液的制备。其次,采用硝酸钠作为复苏液来完成实验,最后可以通过计算来确定废水的毒性状况。
3 结束语
        随着能源的日益紧张,人们对煤在能源和工业生产方面的作用又重新形成了重视,通过煤化工能够帮助人们获得大量的工业生产原料和能源,但同时在煤化工生产的过程中,需要采用大量的水来进行冷却和洗涤,这个过程中形成的废水对环境和人们的健康具有巨大的影响,因此相关人员需要针对煤化工废水,采用正确的分析方法来对其中危害性物质的含量进行确定,推动煤化工生产的良性发展。
参考文献:
[1]李佳欣, 陈野, 韩洪军,等. 钛基PbO_2电极制备及其电催化处理煤化工废水[J]. 中国给水排水, 2019.
[2]郭耀文, 罗茜, 袁江龙,等. MBR在大型煤化工废水项目的设计及应用案例[J]. 水处理技术, 2019, v.45;No.329(06):128-131.
[3]彭思伟, 何绪文, 白玉勇,等. 基于催化臭氧氧化去除煤化工废水中污染物——苯系物[J]. 洁净煤技术, 2020, 026(001):207-212.
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