煤化工废水处理现状

1.煤化工废水处理现状

纵观煤化工废水处理方法，生物法仍是废水处理的主要方法，其废水处理过程可概括为以下三个部分:针对性物化预处理→生物处理→后续(或深度)处理。

1.1有针对性的物理和化学预处理

煤化工废水的预处理非常重要，其水质复杂。需要根据不同的水质条件进行针对性的预处理，使水质达到后续生物处理的要求。煤化工废水预处理主要包括除油、脱酚、蒸氨、去除SS(初沉池、混凝沉淀等。)和有毒、有害或难降解有机物(脱硫、破氰、高级氧化预处理等。).如果煤化工废水中某一物质的浓度过高，就会产生生物毒性。经过预处理后，该物质的浓度将降低，达到生物处理范围。例如，神华集团煤直接液化项目产生的酚酸废水中H2S、NH3和苯酚含量高。双塔汽提用于去除废水中的H2S和大部分NH3，异丙醚用于萃取酚类化合物。预处理后，H2S、NH3和酚的浓度将达到生物处理范围。经生物处理后，出水水质可满足循环水场的要求。煤化工废水含有有毒有害物质，经过预处理后提前去除。例如，煤制甲醇废水在进入生物处理区之前通过脱硫和破氰进行预处理。

1.2生物处理

生物处理在废水处理中一直发挥着经济、简单、环保的作用。生物处理主要包括A/O、A2/O、SBR、UASB以及一些新技术。煤化工废水COD、氨氮、苯酚浓度高，含有难降解有机物。为了更好地处理这类废水，一般的生物处理工艺很难达到理想的效果，因此加强生物处理是必然的。煤化工废水中氨氮浓度较高，生物处理工艺一般选择脱氮效果较好的A/O、A2/O等工艺。在此基础上，对反应器和细菌进行优化和强化，如采用高效微生物反应器和高效细菌。神华煤直接液化项目高浓度废水采用“厌氧-缺氧-固定化高效微生物曝气滤池”(3T-BAF)处理。固定高效生物滤池内填充高效生物载体，生物附着性强，载体接种专用高效菌，强化硝化、反硝化和COD去除。

1.3后续(或深度)处理

煤化工废水中含有难降解有机物。经过生物处理后，废水中仍有一些可生物降解的有机物。难降解有机物的存在使得废水出水的COD或色度难以达标，需要进行后续(或深度)处理。所谓后续处理，是指为使处理后的出水达到排放标准而采取的处理措施，对出水进行再利用的处理措施称为深度处理。后续(或深度)处理方法一般有混凝、吸附、高级氧化等，而深度处理常采用膜技术。如神华煤直接液化项目高浓度废水经“活性炭吸附池-混凝反应池-过滤吸附池”处理，出水达到一级排放标准。韩朝采用“砂滤-O3氧化-MBR/粉末活性炭(PAC)”组合工艺对煤气废水进行深度处理，出水回用于循环水系统。

1.4煤制甲醇废水处理

目前，煤制甲醇在煤化工生产中占有一定的比重，其废水处理越来越受到重视。SBR工艺以其独特的优势在甲醇废水处理中得到了广泛的应用，并逐渐成为处理甲醇废水的一种特殊工艺。经过技术改进，深度处理已能实现废水的循环利用。采用物化法(混凝去除SS+加磷酸去除Ca2+)+SBR法对西北某煤化工企业煤制甲醇废水进行预处理。废水水质为COD850mg/L，氨氮399mg/L，SS 129 mg/L，反硝化阶段投加浓甲醇补充碳源，出水COD 38.5mg/L，氨氮5.2mg/L，兖矿国泰化工有限公司生产的SS35mg/L甲醇废水采用SBR工艺处理，及时补充磷源、碳源和碱度，保证系统良好运行。进水COD在800mg/L左右，氨氮200mg/L，出水COD 37mg/L，氨氮3.3mg/L，去除效果良好。

2.煤化工废水处理的主要问题及发展方向

煤化工废水具有水量大、成分复杂、有机物浓度高且性质稳定、酚氨浓度高、毒性强等特点，其处理工艺比一般工业废水复杂。煤化工废水处理存在的问题和发展方向如下。

2.1煤化工废水处理的主要问题

煤化工废水水质复杂，有机物难降解，氨氮含量高，给废水处理带来很大困难。通过对煤化工废水处理方法的对比分析，可以发现煤化工废水处理中存在的主要问题如下:

(1)预处理不到位，苯酚或氨氮浓度高，后续生物处理困难；难降解有机物含量高，废水可生化性差，生物处理效果不理想；或者SS含油量高，影响处理效果。

(2)生物处理方面，由于废水水质水量波动大，生物处理抗冲击负荷能力差；生物处理后，一些难降解的大分子有机物仍然不能被去除，需要进一步处理。

(3)后续(或深度)处理方法中，混凝沉淀法较为经济，但效果一般；吸附法需要大量吸附剂，需要再生，成本高。高级氧化法处理效果较好，但费用较高。频繁的膜污染和昂贵的膜材料限制了膜的广泛使用。

2.2煤化工废水处理的发展方向

许多人对煤化工废水处理进行了大量的实验研究，从不同方面强化了废水处理的效果。目前，煤化工废水处理的发展方向主要集中在以下几个方面:

(1)改进预处理工艺、除油、脱酚和蒸氨技术，提高预处理效果。比如分油改为气浮除油，气浮除油效果更好。煤化工废水含有大量难降解有机物，对其进行预处理具有重要意义。预先去除大分子难降解有机物，不仅提高了废水的可生化性，降低了生物毒性，有利于生物处理，而且减轻了后续(或深度)处理的负担，甚至可以取消后续处理，降低成本。

(2)后续(或高级)处理过程的选择取决于生物位点。根据出水水质和排放标准(或回用标准)，当预处理和生物处理有效时，减少后续(或深度)处理的负荷，甚至可以取消后续处理。

3.结论

煤化工废水处理工艺主要包括“靶向物化预处理+生物处理+后续(或深度)处理”三个部分，其中靶向物化预处理最为重要。只有不断更新技术和设备，才能不断提高生产水平和经济效益。(来源:内蒙古中煤源兴能源化工有限公司)

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