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摘要:近年来,煤化工行业有了很大进展,我国对煤矿资源的需求不断增加煤化工废水处理工作也越来越受到重视。煤化工因工艺复杂、产物多,所以用水、排水量大,且排水含污染物质种类多,处理难度大。如何才能将其解决也是目前相关部门的重点关注问题。在我国绿色环保节能发展理念的推动下,煤化工相关企业对废水的处理关键技术作出了相应的分析,并对其发展技术也提出概述。本文从煤化工废水处理技术现状、关键技术、问题解析及技术发展趋势展开讨论,并提出了个人见解。
关键词:煤化工;废水处理;关键技术
引言
由于大型煤化工项目耗水量大、废水水质复杂、含盐量高,因此实现废水零排放成为煤化工产业发展的必然条件,近几年反渗透水处理技术已经在化工、电力、冶金等行业零排放项目中作为废水减量与回用的核心技术得到广泛应用。采用反渗透技术对某大型煤制乙二醇项目全厂的废水进行浓缩减量与回用后,通过蒸发结晶工艺对高含盐废水继续进行浓缩以实现废水全部回收利用
1化工废水的特点
在人类的生活与发展过程之中,水资源是最基础,也是最重要的资源,不可或缺。人们在生活中使用水时,水质是需要重点关注的内容。伴随化工领域的不断发展,对于环境的污染情况也变得更为严重。化工企业不仅仅需要大量的用水,也会有大量的污水排放。在我国,各湖泊、河流等水质渐渐恶化与化工废水的排放有着必然的联系。通过真实数据发现,化工废水在每一年的排放量占据全国废水排放的50%以上。依据对多家化工企业的调查发现,其废水大多来自于以下方式。一是原料与产品的流失。化工产品在开采、运输、生产等各环节中,总会有部分流失的情况出现,通过雨水、大风等影响,渐渐的变为工业废水。二是管道与设备的泄露。在生产过程中,因管道、设备等操作或密封等做的不够到位,以致其在运输过程中出现泄露。三是生产设备的清洗。在化工生产中,容器、管道等需要经常性的清理,其在生产中出现的相应有害物质可能会伴随清理时使用的水一起排出,进而变成废水。四是未反应完的原料。五是特定生产中形成的废水。这一类的废水一般是通过蒸汽、汽提等排放。化工废水的类型多样,且对人体有毒有害,也不太容易达成净化,会在生物体内积累,还具有对水体的耗氧属性,容易导致水质的不良发展。当前,各类化工废水的处理工艺不断涌现,切实的解决对生态环境,特别是水资源造成的污染,也保证化工企业的稳步发展。
2煤化工废水处理技术现状
①普通的活性泥工艺,有着比较明显的效果,但是在面对浓度比较高的物质时就很难溶解,而且短时间内就算可以提高COD的去除效率,却在溶解的物质中所含有的有机物含量或者脱氮效率较低。②在A/O工艺上虽然能够在很大程度上去除氨氮,但是废水当中的COD浓度还是无法达到科学的排放标准。③SBR工艺能够实现理想的冲击性负荷,但是这种工艺在抵抗酚毒毒性的时候功能性比较差,很多的污泥都会遗漏出来。④生物膜法虽然可以控制好污泥量,但是这种工艺在COD去除时的效率不高不能承载过高负荷,处理煤化工废水的时候无法支撑过大的量。⑤物理吸附工艺,它能够有效的降低污水的COD,对于二次污染问题却无法解决。⑥高级的氧化工艺,它可以快速的氧化并讲解有机物,从而提高废水的可生化性,但是在实际运用的时候成本比较高,所以利用的并不多。⑦膜分离技术,它能够把污水中的污染物抽离出来,使得水质变好,但是对于一些膜污染和使用的寿命上还是有问题。
3煤化工废水处理的关键技术分析
3.1A/O废水处理技术
所谓的A/O废水处理技术,实际上就是利用普通活性污泥中微生物的生硝化与反硝化作用进行废水的处理,进而将废水中的氮、碳等物质分离出来,实现脱氮、脱碳的目的。因此,这种技术也被常被称为厌氧/好氧性废水处理技术。
3.2出水氨氮处理技术的优化
要进行酚氨回收装置的蒸氨、脱酚工艺的专项排查,提高酚氨出水氨氮浓度的稳定性,将其控制在350mg/L以内。同时,可以通过消泡管向A/O池添加甲醇溶液,使生化系统碳氮比提至4∶1以上。另外,为了更好地补充碳酸根的碱度,还可以向A/O池中投加无机碳源(NaCO3),在保持进水氨氮相对稳定的条件下,将出水氨氮值降至0.5-2mg/L,使BE生物增浓池的出水氨氮值降至20-30mg/L。
3.3高压反渗透
由于普通反渗透膜运行时所能承受的压力一般为 25~40 bar,为了进一步提高浓水的含盐量,增大浓缩倍率,降低后续蒸发单元的处理压力,提高整个零排放系统的效率,必须加强相应膜组的进水压力。近年来,不少水处理行业选用超高压卷式反渗透膜组合,碟管式反渗透(Disc Tube Reverse Osmosis,DTRO)是专门处理高浓度污水的膜组件,最大耐受压力可达120 bar,高压反渗透系统回收率≥50%,脱盐率≥98%,盐分浓缩在100 000~180 000 mg/L。
3.4多元酚的降解途径
在煤化工的废水当中包含的多元酚不能直接利用微生物降解或增值,只能利用厌氧共代谢这一工艺将其转化成其它的物质再去除,就像利用比较简单的有机分子共基质来激活多元酚的厌氧效果,科学的控制厌氧出现泡沫的问题,把微生物增殖的现象去除,提高酚类的利用效率。但是针对煤化工废水当中存在的各种特点,现如今研究出来的多元酚厌氧共代谢机理的工艺应用就能够十分明显的提高酚类物质的降解效率,研究结果得到了很多国家的认可,逐渐运用到了煤化工废水处理的过程当中。
3.5选择合理的零排放废水处理方案
随着当前科技的快速发展以及新工艺的不断实践和经验总结,煤化工企业的废水零排放也有了更多的选择,而且不同地区的煤化工企业的废水中有害污染物质的含量和种类也不尽相同,因此要注重合理化的方案选择,例如煤气化废水中如果含油脂量较大,可以选择设置隔油设施、利用双膜渗透进行过滤再进一步的水解酸化,可以有效地提升脱盐率。与此同时煤化工的废水处理还要注重生物化的工艺运用,生物化工艺具有利用率高、适用范围广、不会产生二次污染等优势,微生物降解还能保障渗透膜和过滤膜长时间平稳运行,使得工艺成本和生产升本不断降低。各地区的煤化工企业要秉承科学谨慎的态度进行选择,注重前期的数据调研,结合企业的经济成本进行方案对比。
结语
综上所述,现如今煤化工产业对于我国的发展与建设有着极为重要的意义,其中所排出的废水对环境的污染也是不容忽视的,利用关键技术去处理污水已经成为各企业所重视的任务。本文从低碳环保的理念上提出了一些能够治理污水的合适工艺,希望对各煤化工企业污水治理有所帮助。
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