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发布时间:2019-08-29 10:59:39    文章来源:幸福生活指南杂志社    作者:张砚军    阅读:

  煤化工废水处理工艺技术的研究及进展

  张砚军

  南京格洛特环境工程有限公司 江苏 南京 210048

  摘 要:论文根据我国煤化工废水重要处理技术,包括生物技术、高级氧化技术与分离技术,结合分析了国际相关研究的发展状况和应用情况主要叙述了煤化工废水的来源、水质特色与处理困难。根据当前发展情况和未来发展方向,对个处理技术进行优化处理,努力实现煤化工废水零排放。关键词:煤化工废水;处理工艺;处理技术;

  我国煤化工产业想得到良好发展,就必须处理煤化工产业发展带来的水污染等环境问题。根据我国现有的煤化工废水处理技术的发展情况,结合国外先进技术不断进行优化组合,实现煤化工废水零污染排放。以下主要围绕着各种煤化工废水处理工艺技术的特点展开分析与探讨:

  一、煤化工工艺废水特点

  (一)煤气化废水

  在一定压力与高温的条件下,利用煤和氧气、水蒸气等混合反应,然后转换成水煤气的过程叫做煤气化。该类应用常见的有粉煤气化、水煤浆气化、碎煤加压气化等工艺, 由于工艺方式的不同,对形成气化废水的水质条件和水量差异很大。比如水煤浆气化废水,它的有机物浓度含量较低,有良好的可生化性;碎煤加压气化废水的污染物组成成分复杂,且污染物含量高浓度超标。

  (二)煤液化废水

  煤液化主要包含煤的间接液化和直接液化这两种工艺,主要利用煤为原材料进行生产汽柴煤等油品的煤炭转换技术。加氢裂化、加氢精制、液化等工艺过程中容易形成含有氨氮、酚等工业废水,这是煤液化废水的重要来源,废水中可生化性比较差,且成分复杂。另外,煤业化废水还具有乳化程度高、无法生物降解、含油量大等特点。

  (三)煤焦化废水

  在高温加热与隔绝空气的物理条件下, 煤炭受热分解成粗苯、焦炭、焦油与煤气的过程叫做煤焦化。分解生成的各成分在进行加工精致的过程中极易产生含有机物、氨、酚等的工业废水,且分水中个成分含量严重超标,严重导致水污染的加剧。

  二、煤化工废水处理技术

  (一)预处理工艺

  第一,氨的回收。利用水蒸气汽提-蒸氨的方法对氨进行回收处理,又可根据热源与氨水接触的程度将其分为间接蒸氨法与直接蒸氨法。其主要的工艺流程是利用磷酸铵溶液吸收可溶性氨气,从而得到富氨溶液,即可将氨气和磷酸铵溶液分离,实现氨气的回收和磷酸安溶液再生。

  第二,酚的回收。利用水蒸气汽提-蒸氨的方法对氨进行回收处理,又可根据热源与

  氨水接触的程度将其分为间接蒸氨法与直接蒸氨法。其主要的工艺流程是利用磷酸铵溶液吸收可溶性氨气,从而得到富氨溶液,即可将氨气和磷酸铵溶液分离,实现氨气的回收和磷酸安溶液再生。

  第三,除油。煤化工工艺沸水中含有的浮油含量大多不一致,受有机溶剂溶解的苯酚一类的芳香族化合物的影响,气化沸水中含油量比较少,煤焦化及液化沸水中含油量比较多。生化处理效果的好坏与煤化工废水中的含油量密切相关,要求生化处理时,沸水中含有量不能超过 0.1 千克每升,测量时若超过此范围就需进行除油处理。目前常见的除油方式有电解、气浮、离心分离和隔油等, 其中利用气浮和隔油组合除油,不但能够有效回收浮油,而且还有预曝气的作用。

  (二)生化处理工艺

  微生物的新陈代谢作用可以将废水中的有机污染物转化成水、二氧化碳等安全物质, 达到废水净化的目的,这叫做生化处理。常见的生化处理方式有厌氧生物处理法、PACT 法、MBBR 法等。

  首先,厌氧生物处理法。厌氧生物处理法主要是利用还原作用把单环和多环有机物进行开环处理,将大分子化合物降解成小分子有机物,从而增加了废水的可生化性。

  其次,PACT 法。将粉末活性炭加入到生化进水中,粉末活性炭具有良好的吸附性, 可吸附生化净水中的有机物和溶解氧,然后在曝气池中进行微生物分解的污水处理工艺叫做 PACT 法。活性炭表面大、吸附力强,可以吸附废水中大多数有毒物质和污染物,可减少有毒物质对微生物的毒害,确保废水处理的稳定性。另外,该工艺中的活性炭可循环使用。

  最后,MBBR 法。MBBR 法具有生物接触氧化发与流化床两者的优势,是当前废水处理方法中比较新颖且高效的方法。MBBR 的关键成分是悬浮填料,它可以跟污水反复接触。

  (三)深度处理工艺

  生化处理后的煤化工废水中含有的部分化合物难以降解,导致生化出水无法进行回收利用。所以,还需进行深度处理。常见的深度处理方法包括高级氧化、膜分离技术、

  吸附等。

  第一,高级氧化法。使用高级氧化法需要一定的反应条件,该方法产生的具有强氧化能力的自由基,可以将大分子有机物降解成无毒小分子或低毒物质。高级氧化法有许多优点,比如普适性强、氧化降解彻底、反应过程易控、反应时间短等。还可根据反应条件与自由基产生方式的特点,将高级氧化细分为臭氧氧化、光催化氧化、声化学氧化、湿式氧化、电化学氧化、Fenton 氧化等。

  第二,膜分离技术。根据膜的选择性将不同直径组分的膜有选择地通过,实现选择性料液分离的技术叫做膜分离技术。膜分离过程是一个物理过程,没有任何成分变化。可按照膜孔径的大小,将其细分为反渗透膜、纳滤膜、超滤膜和微滤膜等。

  第三,吸附法。吸附法是选择多孔固体吸附剂具有的化学吸附能力和物理吸附能力来进行废水中污染物净化的方法。选择吸附法时要注意对吸附剂的选择,该方法对固体颗粒污染物处理效果良好,但吸附剂成本较高,因此无法实现大规模使用。常见的吸附法根据吸附原理将其分为离子交换吸附、化学吸附和物理吸附。而常用的吸附剂包括树脂、焦炭、沸石、炉渣、活性炭等。

  结语

  综上所述,由于我国煤化工产业的快速发展,导致煤化工对生态环境的污染日益加剧。国家也越来越重视对煤化工废水的安全处理和回收利用,要求煤化工废水合理排放。经研究发现,利用预处理、生化处理与深度处理等方式对煤化工废水进行处理后排放, 可实现废水达标排放和回收利用,在很大程度上解决了水资源污染的问题,也让我国煤化工产业有了可持续发展的重要基石。

  参考文献

  韩乐 张枝芝 张泽森 任杨斌 孙玉娟 化工废水处理工艺技术的研究及应用进展 内燃机与配件

  吴唯民 杜松 现代煤化工废水处理研究进展及展望 煤炭科学技术

  姚硕 刘杰 孔祥西 孙惠 刘志刚 煤化工废水处理工艺技术的研究及应用进展 工业水处理

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