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摘要:在煤化工日益发展的背景下,其废水处理也决定了煤化工产业能否更好的发展。本文主要研究了煤化工产业的现状和废水的来源,并在此基础上分析了废水处理的几种方式。
关键词:煤化工;废水;处理
煤化工是以煤为原材料料,经过化学加工后煤转化为气体、液体、固体燃料和其它化学品,并生产出各种化工产品的工业。煤化工包括煤的一次、二次化学和深度化学加工,煤的气化、液化、焦化等等。其中煤焦化、煤气化合成氨等是传统煤化工领域的,而煤气化制烯烃、醇醚等则是新型煤化工领域。煤化工生产用水量大,并且会产生量大废水,废水成分复杂、浓度高且难以降解,对环境造成较大的压力,并且也制约了我国煤化工的产业优化与升级。因此,本文研究和分析了煤化工废水的来源以及相关的处理方法和技术,以期可以促进我国煤化工产业的优化与升级,促进我国煤化工企业的健康持续发展。
1 煤化工废水来源及成分
焦化废水主要产生于煤炭加工和炼制过程中,包括洗煤、熄焦和加工过程。废水来源为熄焦过程中产生的废水、洗煤过程中产生的含硫和含氮元素的化合物废水等,混在一起后增加了处理难度。因此需要先进的处理技术对其进行“预处理—生化处理—深度处理”这一措施。
2 煤化工废水的处理的方式
2.1 预处理
物化预处理是煤化工废水处理的第一步。由于煤化工废水具有复杂性高、毒性大、有害物质浓度高等特点,需要先对污染物进行简单的清理,为后续处理提供一定的便利。90%的预处理方法是物化方法,如反渗透、油分离、混凝沉淀、Fenton-混凝沉淀等。此外,国内相关学者还采用铁碳微电解加Fenton-混凝沉淀的方式处理煤化工废水,结果表明,经过这种组合处理后,COD去除率可达30%-40%,其中主要采用微电解的方式。微电解采用电处理,为后期生物处理提供了不同程度的便利。
2.2 生化处理
经过物化预处理去除部分表面杂质后,需要进一步进行生化处理,如粉末活性炭-活性污泥法(PACT)、载体流化床生物膜法、生物流化床处理法等。
2.2.1 粉末活性炭—活性污泥法(PACT)
所谓粉末活性炭的处理方法,是将活性污泥和粉末活性炭融入到整个处理水池中,然后将废水通过水池,达到降低COD的目的。这种方法的原理是粉末活性炭具有吸附功能,因此活性污泥融合在一起后,能全方位覆盖到活性炭表面,从而大大提高PACT的吸附能力。提高PACT对基质的溶解能力后,自然会提高COD的去除率。60%的煤化工企业都采用PACT的方式处理。
2.2.2 载体流动床生物膜法(PAM)
与粉末活性炭一样,载体流动床的生物膜过程也需要活性污泥的有效组合。具体实施方法是将活性污泥放入池中,然后加入一些特殊的载体,即一些由微生物材料组成的微生物膜,具有过滤废水中杂质的功能。生物膜技术主要采用活性细菌,根据废水中的主要成分培养合适的活性细菌,达到分解转化的目的,进而达到废水进一步处理的目的。载体流动床生物膜法是近年来发展起来的一项新技术,具有工艺简单、效率高的特点。目前生物膜法主要有微滤、纳米过滤、超滤和反渗透等。研究表明,与活性污泥法相比,这种载体流动床生物膜工艺比活性污泥工艺效率高2-4倍,可以在有效时间内提高COD的降解率。
2.2.3 序批式活性泥污法(SBR)
该方法主要针对间歇曝气处理煤化工废水。与传统的污水处理技术不同,序批式活性污泥法采用实践分区的形式,而不是传统的空间分区。但这种处理方法具有有序性和间歇性的特点,可以在污水处理池中进行一次沉淀、生物降解和二次沉淀,对于煤化工废水的处理具有较高的效率。此外,如果在处理过程中发现废水没有达到目标,可以向生化池中投入一些活性炭粉末,以提高废水的处理效率。
2.3 深度处理
现阶段深度处理的方式主要有混凝沉淀、高级氧化技术以及吸附法等。
2.3.1 混凝沉淀
该方法也可用于预处理,在深度处理过程中,利用混凝剂可以增强废水中的沉淀效果。首先要将混凝剂的pH值调整到一定的范围值,然后使废水中的悬浮物在混凝剂的作用下下沉,从而达到水和沉积物分离的目的。混凝沉淀不仅可以在一定程度上去除废水中的杂质,而且对悬浮有机物也有显著的影响。
2.3.2 高级氧化技术
此外,生化处理后仍有部分杂质,高级氧化技术利用废水中产生的部分自由基HO,可将废水中的有机物分解为水和二氧化碳。目前先进的氧化技术主要包括非均相湿式氧化、光催化氧化等催化氧化方法。
2.3.3 吸附法
这种治疗方法在晚期治疗中很少使用。主要原因是虽然可以取得很好的效果,但也存在成本高、二次污染等问题。实现原理是将固体颗粒放入废水中,固体颗粒具有胶体能力,可以进一步去除废水中的杂质,达到降低COD的目的。
3 结论
通过对煤化工所产生的废水进行分析后可以看出它属于工业废水,并且其内部的元素也是非常复杂的。探究煤化工废水生物处理工艺,有助于煤化工工厂根据最新的处理技术,对工厂现有的废水处理系统进行升级。有助于研究人员找到现有生物处理工艺中的不足,进行有针对性的改进。因而,煤化工生产相关的技术人员与管理人员,要重视生物处理技术的应用。
参考文献:
[1]孟得娟.煤化工废水处理的方法分析[J].煤炭技术,2012,(04).
[2]尚宝月,谷力彬.煤气化废水处理研究进展[J].化工进展,2012,(S1).