1、基于煤化工废水处理方法的分析【摘要】随着我国社会对环保公益的重视与发展,其对于生产中的节能环保要求也成为经济可持续发展的必然趋势。煤化工企业做为高污染高耗能的企业之一,其关键的污染因素主要是在运作中不断产生的含有多种污染物质的废水。我国对于工业废水排放的管控力度日益加强,为了有效节约地下水资源,对其工业废水的合理处理也成为目前主要考虑的问题。本文主要就煤化工废水的现状,以及废水的处理方法进行分析。 【关键词】煤化工废水;处理方法;分析 中图分类号: X703 文献标识码: A 文章编号: 我国的煤化工企业大多分布在内蒙古东部、黄河中下游、黑龙江东部、云贵及新疆等地,煤化工产业做为我国的化学工业
2、支柱之一,为我国社会与经济的发展做出了巨大的贡献。但同时煤化工企业在煤生产的过程中会产生出大量的废水,其废水中含有的污染物浓度高且成分复杂,处理的难度较大。对煤化工废水的有效处理,使其能够实现废水的循环使用和零排放,才能减少水资源的浪费,并保证煤化工企业的可持续发展。 1.煤化工废水处理的现状分析 目前我国大多数煤化工企业还未能响应国家号召,切实地做到对废水的达标排放。煤化工企业排放的废水多以高浓度的煤气洗涤废水为主,其中含有大量的氨氮、氰、酚等有毒有害物质,其废水中还含有一定量的氧、硫、氮的杂环化合物及含酚类、多环芳香族化合物等有机污染物,其中的有机化合物如咔唑、三联苯、联苯、砒啶等污染物很
3、难通过传统的废水处理工艺将其降解。 传统的煤化工废水处理工艺大多是采用生化法,如图 1 所示,生化法处理工艺主要是将煤化工企业废水中的苯类和苯酚类物质进行分解去除,而废水中含有的一些较难降解的有机污染物通过此种处理工艺很难处理,从而使煤化工企业废水难以达标排放。 图 1 煤化工企业废水二级处理工艺简图 2.煤化工废水中常见的处理方法 为使煤化工废水处理及排放达到国家规定的标准,就应根据目前废水处理中存在的不足进行相应的改进。通过有效的处理方法,使废水能够循环利用、不产生污染转移或二次污染,实现煤化工废水的无害化达标处理。我国近年应用的一些新的废水处理方法,如 MBBR 法、厌氧生物法、PACT
4、 法、厌氧-好氧生物法,对煤化工废水的处理效果显著,以下为常见的煤化工废水处理工艺介绍1。 2.1 移动床生物膜反应器(MBBR)的处理工艺 移动床生物膜反应器(MBBR)是一种微生物同时具有悬浮生长及附着生长特征的废水处理反应器。移动床生物膜反应器(MBBR)做为近几年才使用的一种废水处理方法,虽然起步较晚,但在煤化工废水处理中具有优良的反应性能,使其受到了较多煤化工企业的青睐2。 MBBR 主要是利用附着生长在微小载体粒子上的生物膜降解煤化工废水中的污染物,MBBR 中通过载体粒子呈流化状态被生物膜所覆盖,使得增大了其废水与生物膜接触的面积。当废水连续经过装有移动载体粒子的生物膜反应器时,
5、自养与异养微生物将废水中的 C、P、N 等元素作为自身增殖的基本成分来摄取,经过生物膜上面大量微生物的不断繁殖及不断新陈代谢作用,从而起到净化煤化工废水的作用。 2.2 厌氧生物法的处理工艺 在煤化工废水的处理工艺中,因传统的好氧生物处理法要消耗大量的能源,并会产生大量需要进行二次处理的污泥,因此经过世界各国不断的创新探索,研究出了新型的厌氧生物法。厌氧生物处理工艺具有节能、低成本、污泥处理量少等特点,近年来已被越来越多的煤化工企业所接受并应用。 厌氧生物法处理工艺中所使用的厌氧生物反应器经过第一代、第二代到第三代的更新,随着科技的不断发展,厌氧生物反应器也渐渐朝着更为高效的方向发展。如今,第
6、三代厌氧生物反应器在废水处理中的应用较为广泛,厌氧生物处理技术将废水自下而上通过底部带有污泥层的反应器,使大部分有机污染物质被反应器中的微生物转化为 CO2 和 CH4,从而达到煤化工企业废水有效处理的目的3。 2.3PACT 法的处理工艺 PACT 处理工艺又称粉末活性炭处理工艺,或称为活性污染-粉末活性炭处理工艺。PACT 处理工艺主要是在适当的压力与温度条件的作用下,使煤化工企业的废水发生氧化过程,将其中过剩的生物污泥摧毁并氧化活性炭所吸附的有毒有害污染物。PACT 处理工艺的特点主要是能使废水中污泥等物具有良好的沉淀与分离功能,并使废水中的流出物被完全杀菌处理,用不会污染大气环境。PA
7、CT 处理技术中所用装置的尺寸较小,在废水处理中简单方便 ,易于操作。 2.4 厌氧-好氧生物法的处理工艺 厌氧-好氧生物法是将厌氧法、水解法与好氧法相结合的先进废水处理工艺。其中,厌氧工艺能有效地去除煤化工废水中大量的悬浮物与有机物,使相对应的好氧工艺污泥产量降低,有机负荷减小,使整个处理工艺的反应容积相对变小。水解工艺做为废水的前处理工艺,在均衡的作用下使其减少后续好氧工艺的负荷波动,并稳定和减小好氧工艺的需氧量,使其能在处理操作当中有效地节约能源。好氧工艺作为后期的废水处理工艺,其对有机污染物的分解较为彻底,并能释放较好的能量,加快有机污染物转化的速度,使煤化工废水能在较短的时间内经过处
8、理获得较高的 COD 去除率。通过将厌氧法、水解法与好氧法单一的工艺相结合,使其能在煤化工废水处理中发挥更大的作用,提高对废水处理的效率。 3.煤化工废水中二次深度处理方法 在煤化工企业中常见的几种废水处理工艺虽然能有效的将废水进行过滤处理,并使废水中含有的有机污染物浓度大幅度下降,但废水中一些极难降解的有毒有害物质仍然存在。其废水如不能充分被处理,还会进一步地破坏生态环境,并造成水资源的浪费4。因此,煤化工企业为达到国家一家排放标准,多在常规处理之后对未处理达标的废水进行二次深度处理,其处理方法主要有吸附-催化氧化法、反渗透等膜处理技术和混凝沉淀等。 3.1 吸附-催化氧化法 吸附-催化氧化
9、法处理工艺首先是利用固体表面的吸咐颗粒(吸咐剂),将煤化工废水中的污染物,如多环芳烃、酚类、含氮有机物等难降解的有机污染物吸咐其上,从而去除污染。催化氧化是利用高级氧化技术在废水中产生大量的自由基 HO,通过自由基作用将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水,从而达到有效处理煤化工废水的作用。吸咐-催化氧化法处理工艺将吸咐法与氧化技术结合,可将其煤化工废水进行深度处理,从而达到国家要求的排放标准。 3.2 反渗透等膜处理技术 反渗透等膜处理技术在处理煤化工废水时,主要是通过反渗透膜对废水中的污染物进行渗透,通过化学位差或外界能量作为推动力对废水中污染物进行分级、提纯、分离等作用5。反渗透等膜处理
10、技术具有高效的浓缩工艺与分离净化工艺,其操作工艺简单、耗能较低、投资较小、对废水的处理效率高,应用于煤化工废水深度处理中时是较好的选择。 3.3 混凝沉淀 混凝沉淀法应用于煤化工废水处理中时,主要是在废水中加入混凝剂,如聚铝、铁盐、铝盐、聚铁和聚丙烯酰等将废水中污染物强化沉淀。使煤化工废水中的悬浮污染物在混凝剂的作用下聚集在一起并在重力作用下沉降到底部,从而达到固液分离的效果,通过对煤化工废水的混凝沉淀处理可大程度地降低废水的浊度。 总而言之,随着社会上对于环境保护意识的加强,更多的人对煤化工等企业所排放出的废水提高了重视度,我国也不断的在环境保护方面加大保护力度。应用于煤化工废水处理中的工艺
11、方法具有多种,其企业可根据废水中含污染物的程度选择合适的处理工艺进行处理,以提高对废水的处理效率。 【参考文献】 1蔡淑香,孙忠娟.化工生产废水环保处理方法研究J.中国科技纵横,2012,13(13):17. 2杨冬梅.60 万 t/a 甲醇废水处理方法及应用技术改造J.神华科技,2011,09(2):23-24. 3吴勃,王伟东.煤化工废水零排放处理方法研究J.应用能源技术,2013,3(3):1-5. 4邹艳霞.浅谈煤化工含酚废水处理J.科技创新与应用,2012,20(20):112. 5梁梓恒,刘仁军,肖乐业,阮复昌.催化氧化法处理含硫废水的研究J.燃料与化工,2013,44(2):38-42.