煤化工废水处理技术面临的问题与优化措施 丁志刚

发表时间:2021/4/20   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:丁志刚 潘旭峰
[导读] 摘要:现如今,我们国家的煤化工产业发展速度惊人,再加上人民群众的环保意识显著提高,使得水处理的问题被更多的人所关注,对于煤化工项目发展而言,其最大阻碍便是针对废水所进行的处理工作,而形成这一情况的主要原因众多,包括社会各界人士的重视、环保政策的不断完善以及处理标准的明显增高。
        内蒙古伊泰煤制油有限责任公司  内蒙古鄂尔多斯  010321
        摘要:现如今,我们国家的煤化工产业发展速度惊人,再加上人民群众的环保意识显著提高,使得水处理的问题被更多的人所关注,对于煤化工项目发展而言,其最大阻碍便是针对废水所进行的处理工作,而形成这一情况的主要原因众多,包括社会各界人士的重视、环保政策的不断完善以及处理标准的明显增高。本文对煤化工废水处理技术面临的问题与优化措施进行探讨。
        关键词:煤化工行业;废水处理问题;技术优化
        1煤化工企业生产废水处理特点与意义
        1.1来源及组成
        煤化工企业以煤为原料生产和加工相关化工产品,生产废水主要来源于三种工艺,一是水煤气制备工艺,这一过程是煤与氧气和蒸汽产生反应变成混合水煤气,产生了由氨氮、硫化物、氰化物等构成的废水。二是煤的液化过程,即煤经热解转化成各种油的过程,残煤液化废水中硫、酚含量较高,COD值较高。但由于重油的存在,其含盐量较少,主要由有机杂质组成。三是炼焦煤的过程,也就是利用加热过的空气把煤变成气体、焦油或者其他的化学物质。这种工艺产生的废水含有很高的氨氮,具有较高的COD值,成分较复杂。
        1.2处理特点
        废水具有十分复杂的成分,处理废水的过程中有三个鲜明的特点:一是不容易降解,尤其是处理有机污染物,联苯、异喹啉等化学性质不活泼,一般的化学方法是很不容易对它进行绝对安全处理的。二是色度和浊度高,各种各样的污染物混合反应,污染物之间连续产生化学作用,从而产生比较稳定的污染物质,废水的颜色也由于大量有色基团的形成而越来越深。三是污染物种类繁多,各种煤化工过程十分复杂,每一步都有中间污染物的产生,废水之间的互相结合也会相互产生一定的影响,导致很多其他衍生污染物的产生,因此,一般传统意义上的物理和化学方法在处理环节已经很困难了,更别提循环使用了。
        1.3煤化工厂处理生产废水的意义
        煤化工废水中存在大量的污染物,比如硫化物、酚类化合物、焦油、氰化物等这几个具有一定强度的破坏性的污染物,如果缺少集中的大规模的处理,不仅会对环境造成一定的污染和破坏,而且会对这一区域动植物的生活和生存造成严重的影响,导致生态的严重不平衡,所以,煤化工企业的废水处理过程是十分有必要的,水资源的循环利用在一定程度上是一种对环境的保护,促进了我国环保型社会的建设。
        2煤化工废水处理技术面临的问题
        煤化工废水处理技术需要结合目前生产废水的来源和组成,具体问题如下:
        (1)废水处理设备高成本高价格,这样的原因是因为达到节能环保这一要求的设备生产成本太高。要想达到节能环保双向要求,必须加大污水处理净化剂的成本投入,并结合废水处理的新技术新方法。
        (2)废水处理超标,煤化工废水中含有大量的污染物质,很难完全去除,要达到零排放的理想效果是十分困难的,但是直接将他进行排放具有极大的危害性,因此,对现有的工艺进行改造和创新刻不容缓。
        (3)当前,很多行业基本山有“重视生产,轻视环保”的想法,企业大都继承传统的“先污染后治理”的思想,没有统一的、强大的企业管理理念和生存理念。有一部分项目的生产工艺经过工业化试验后已经得到一定规模的推广,但企业对于废水处理的难度没有一个清晰的认识甚至低估了它,只在小试后就和主要工艺同步的进行大规模工业化。由于对环保问题缺乏重视,缺乏设计和运行管理经验,一些项目未能实施环境影响评价批准的要求,或未能正确运行污水处理设施,因此在试生产过程中,废水不能回用或浓度偏高。

从废水处理技术本身来看,技术的酚氨回收效率低,会影响生化处理,氨氮和总氮去除效率也不高,具有明显的生物毒性,水质的波动较大,对设施的处理能力不突出等。
        3煤化工废水处理技术的优化方式
        煤化工企业废水中含有的污染物不仅种类多而且具有很高的浓度。为了选择合适的处理工艺,煤化工企业的废水处理人员应首先参考相关标准和规范。
        (1)预处理。煤化工废水中包含很多有机物且不易被降解。第一步应该对这些不容易被降解的有机物进行预处理,然而一般的化学分离技术是达不到这个效果的。当废水中COD浓度达到3000~4000mg/L、氨氮浓度达到800~1000mg/L时,首先用砂沉池来对有机物进行一定的浓缩静态处理,再通过格栅、筛网等处理设施清除羊毛、过滤物质,接着用砂水分离器对已经过滤后的无明显沉淀物的废水进行再一次的分离,有时候也要对水质进行中和。最后,就是分理出废水里的油相和水相了。
        (2)生化处理。预处理后的废水在一定程度上会清除水中的可见污染物,但无法做到彻底的清洁,废水中还是会存在一些残留物质,得进一步清除。第一步,利用A/O工艺先处理水相,达到降低水相中COD值的目标;再在传统A/O工艺的基础上加入对厌氧微生物的处理,以此达到对联苯、喹啉等有机物降解为有机物降解成功的目的。在沉降的过程中分离和去除链上的化学物质,链状化学物质可以进一步分解成链断裂的化学物质,此项技术对废水的预处是十分重要的。另外,还可以采用SBR工艺,SBR工艺是一种序批式活性污泥工艺,可以结合物理沉淀法去除水体中的有机污染物。
        (3)深度处理。经过生化处理后的废水难以对水的COD值、氨氮含量和色度进行处理,也不能再利用起来,但此时,废水可以通过特殊的化学方法处理,如混凝、沉淀、多媒体过滤、膜分离、化学氧化等,混凝沉淀在一定程度上能够减少废水中颗粒物的比例。化学氧化法可以把有机化合物氧化成活性自由基,在与混凝沉淀结合的过程中会生成团聚现象。废水中的COD和氨氮含量可降低到用水标准,但废水中无机盐的含量还是很高的,水硬度是其中一个问题。
        (4)技术比较。传统的A/O工艺通过普通活性污泥来对废水进行脱碳脱氮,由于活性污泥中存在大量的微生物,因此采用硝化或反硝化的技术。在通过对A/O工艺进行提升的过程中,接着处理其中的厌氧微生物,达到将联苯、喹啉等有机物降解成链状化合物的目的。链状化学物质能够在这个基础上分解成链状化合物,链化学物质通过物理沉降达到分离的效果。与A/O工艺相比,其他BR工艺除能有效去除污水中活性污泥中微生物的好氧和厌氧反应外,还能有效去除水体中的有机污染物。因此,SBR工艺可以处理氨氮含量较高的废水,而其他种类的的煤化工废水一样也能重用A/O技术来对前部分进行处理。
        (5)煤化工产业是一个技术含量比较高的产业,只有实现精细化管理,才能实现该产业的可持续发展。首先,要从整体上考虑前化学法与后污水处理工艺的系统联系,从煤种、工艺参数、运行条件等方面对主要工艺过程及水污染物的强来源有一个确切的了解,减少污染物的排放。其次,废水处理技术要重新工业化,在研究和试验深度与主要工艺相同的基础上,起到环保的带头示范,而不能进行一味的照搬和复制。第三,企业应摒弃重生产轻环保的传统思想,落实废水处理的问题,增大废水处理人员的培训力度和技术以达到真正的精细化管理。
        结束语
        煤化工生产是工业领域中一个很有代表性的行业,决定了它对于废水的排放要求,有关行政主管部门必须重视煤化工企业污染问题,既要鼓也要管制煤化工企业技术、经济和制度的发展,切实治理煤化工企业的废水。在处理过程中,一定要从污染源切入,对关键技术和政策进行大量研究,结合先进技术控制污染物的排放量。再者,煤化工行业要站在统一战线一致努力,大力研究当前废水处理问题的原因,并找到解决的技术和方法,从而引导产业健康有序的可持续发展。
        参考文献
        [1]范增伟,刘向南.温霄澈现代煤化工废水处理技术面临的问题与技术优化分析[J].科学与信息化,2017(30):107-108.
        [2]陈凌跃.煤化工废水处理技术瓶颈分析及优化与调试[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2015.
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