所謂煤化工是以煤為原料經(jīng)過(guò)化學(xué)加工,實(shí)現(xiàn)煤的轉(zhuǎn)化并進(jìn)行綜合利用的工業(yè),是我國(guó)染料化工的主體。但煤化工的廢水排放多、濃度高、成分復(fù)雜、毒害較大,很難進(jìn)行處理,嚴(yán)重阻滯了我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,國(guó)家對(duì)煤化工廢水排放嚴(yán)格監(jiān)控,要求處理后廢水 河南發(fā)酵廢水處理 回收率高于95%,將排放量降到最低。然而,我國(guó)大部分企業(yè)因?yàn)閺U水處理工藝原因很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),因此,本文就煤化工廢水處理技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述,以期能對(duì)煤化工廢水處理提供幫助。
1引言
新型煤化工產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)十年的快速發(fā)展,技術(shù)逐步走向成熟,但在一定程度上仍然存在高煤耗、高水耗、高碳排放、高廢水排放的“四高”問(wèn)題,綜合我國(guó)煤炭資源的分布情況和新型煤化工的建設(shè)地點(diǎn),“四高”中最為突出的問(wèn)題就是高廢水排放。好文閱讀:工業(yè)污水的特征都有哪些呢?
目前,社會(huì)對(duì)煤化工產(chǎn)業(yè)的爭(zhēng)議較大,但因其作為國(guó)家能源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,并不能隨意取締,而應(yīng)結(jié)合煤化工的特點(diǎn),尋求解決方案,以突破新型煤化工發(fā)展的瓶頸———水的制約。因此,從煤化工整個(gè)工藝系統(tǒng)出發(fā),去尋求煤化工水資源綜合利用新途徑,對(duì)于新型煤化工未來(lái)穩(wěn)定發(fā)展意義重大。
2煤化工廢水概述
2.1內(nèi)涵及來(lái)源
煤化工是現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)中的重要組成部分,其主要生產(chǎn)原料就是煤炭,通過(guò)實(shí)行一系列加工,使煤炭逐漸實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,從而獲得固體、液體以及氣體等相關(guān)燃料產(chǎn)品及化學(xué)品,并且可通過(guò)相關(guān)流程制造具備一定實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的化工產(chǎn)品。
由此可知,在煤化工廢水中,其所含有的物質(zhì)主要包括苯酚與酚同系物以及氨,除這兩種物質(zhì)之外,其所含有的污染物質(zhì)在300種以上,比如苯酚、焦油、硫化物以及氰化物,還有強(qiáng)還原性物質(zhì)等,由于這些污染物質(zhì)的存在,必然會(huì)導(dǎo)致煤化工廢水毒害性會(huì)有所增加,需要通過(guò)有效措施對(duì)這些工業(yè)廢水進(jìn)行處理,以有效避免嚴(yán)重環(huán)境污染及土壤污染發(fā)生。
煤是化學(xué)成分非常復(fù)雜的物質(zhì),因此煤化工生產(chǎn)過(guò)程必然有大量污水產(chǎn)生。這些污水主要來(lái)自于加工原煤帶入的非結(jié)合水及結(jié)合水,在生產(chǎn)過(guò)程中引入的生產(chǎn)補(bǔ)水和由蒸汽冷凝中形成的廢水,如產(chǎn)品精制和化學(xué)品加工過(guò)程中分離出的污水。
2.2分類
?。?)煤氣化廢水
煤氣化廢水主要是煤炭與氧氣、水蒸氣等反應(yīng)制水煤氣 河南發(fā)酵廢水處理 的過(guò)程。其中污染物主要有氨氮、硫化物、氰化物等。該類廢水成分復(fù)雜、污染物濃度高、不易生物降解。
?。?)煤制油廢水
煤化工生產(chǎn)汽油、柴油等產(chǎn)品時(shí)(也叫煤炭液化),使用的是固態(tài)煤。煤制油生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水,不僅排放量較大,同時(shí)濃度也比較高。煤制油廢水的COD濃度很高,其中,硫、酚多環(huán)芳烴和苯類等毒性物質(zhì)濃度較高,懸浮物等相對(duì)較少。
?。?)煤焦化廢水
煤焦化廢水是煤炭隔絕空氣受熱分解為煤氣、焦油等產(chǎn)品的過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。該類廢水COD、氨氮含量高,有機(jī)污染物種類多,成分極其復(fù)雜,廢水達(dá)標(biāo)處理難度大。
2.3特點(diǎn)
第一,煤化工廢水色度以及濁度均比較高。煤化工廢水之所以具有該特點(diǎn),其原因主要就是在煤化工實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,在每個(gè)環(huán)節(jié)均會(huì)有一定污染物質(zhì)產(chǎn)生,這些物質(zhì)在融入廢水之后可能會(huì)有一定反應(yīng)發(fā)生,從而使具有較高色度的官能團(tuán)得以產(chǎn)生,這樣一來(lái),必然會(huì)導(dǎo)致廢水色度有所增加,最終導(dǎo)致廢水處理比較困難。
第二,煤化工廢水降解比較困難。這一特點(diǎn)的存在主要就是由于在煤化工廢水中所含有的多種有機(jī)物中,很多都屬于比較難降解的物質(zhì),比如異喹啉、喹啉以及聯(lián)苯等物質(zhì),從而導(dǎo)致廢水很難被分解以及處理。
2.4危害
廢水中的含氮物質(zhì)能導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化,藻類大量繁殖生長(zhǎng),以致水體缺氧,水質(zhì)惡化變臭。廢水中的氨氮在水體中還能轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮,嬰幼兒飲用含有一定濃度硝態(tài)氮的水會(huì)致白血病。廢水中的含碳化合物多數(shù)都是耗氧類物質(zhì),會(huì)嚴(yán)重消耗水體中的溶解氧而導(dǎo)致水體的腐化。
廢水中的硫化物也是產(chǎn)生酸雨的物質(zhì)之一。廢水中的酚類化合物則是原型質(zhì)毒物,濃度過(guò)高就會(huì)削弱水中微生物對(duì)污染物的降解作用。酚類化合物可通過(guò)皮膚、黏膜和口腔接觸侵入人體造成累積性慢性中毒。
廢水中的部分有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,微生物難以利用,且氰化物、芳環(huán)、稠環(huán)、雜環(huán)化合物對(duì)微生物的毒害作用很強(qiáng),故此類廢水的直接可生化性極差。因此,若將煤化工廢水 河南發(fā)酵廢水處理 不加處理或處理不達(dá)標(biāo)就直接排放到自然界中,不僅會(huì)對(duì)土壤、水源、空氣造成嚴(yán)重污染,還會(huì)影響動(dòng)植物的生長(zhǎng)和人類的健康。
3煤化工廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展
3.1預(yù)處理技術(shù)
?。?)除油
在對(duì)煤化工廢水進(jìn)行處理時(shí),先是進(jìn)行隔油處理,因?yàn)槊夯U水中所含有的油類,主要是以輕質(zhì)油為主,利用油的特性,即密度小、浮于水的特性,進(jìn)行油水分離處理。采取加壓溶氣氣浮法、曝氣與真空處理法法等,將油類與SS進(jìn)行去除,具有較強(qiáng)的去除能力,同時(shí)對(duì)CODcr進(jìn)行了有效去除。
?。?)脫酚與脫氮處理
煤化工廢水預(yù)處理環(huán)節(jié)中,使用溶劑進(jìn)脫酚處理,具有較強(qiáng)的效果,同時(shí)脫酚的經(jīng)濟(jì)效果較強(qiáng)。脫氮處理:在進(jìn)行脫氮處理時(shí),主要采取的是汽提-蒸氨法,因?yàn)樵趬A性 河南發(fā)酵廢水處理 環(huán)境條件下,則大量的蒸汽接觸廢水,則能夠?qū)U水中的游離氨吹脫出去,接著通過(guò)吸收塔,能夠完成氨氣回收。經(jīng)脫氮去酚后的廢水,氮與酚濃度大大降低,滿足了后續(xù)生化處理的進(jìn)水要求。
?。?)蒸氨脫硫
一般地,煤化工廢水中的氮以有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽四種形式存在。在煤焦油加氫廢水中,氮主要以氨氮、有機(jī)氮的形式存在,氨氮占總氮的60%~70%,而絕大部分的有機(jī)氮也能在微生物的作用下最終轉(zhuǎn)化為氨氮。氨氮經(jīng)一系列的生化作用后會(huì)轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈴乃幸莩?。但生化作用?duì)廢水中高濃度含氮污染物的去除率很低,不能滿足國(guó)家規(guī)定的污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn),因此煤焦油加氫廢水在生化處理之前需先脫硫脫氨。
3.2生化處理
(1)好氧處理法
好氧處理技術(shù)是指利用好氧微生物在有氧的條件下進(jìn)行生物代謝,將廢水中的有機(jī)污染物降解為低能位無(wú)機(jī)物的一種技術(shù)。目前主要使用的技術(shù)包括循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)、膜生物反應(yīng)器技術(shù)。循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行的過(guò)程,可達(dá)到同步硝化-反硝化和生物除磷的效果,其經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和高效性在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了驗(yàn)證。膜生物反應(yīng)器技術(shù)同樣具有曝氣池,但其通過(guò)膜技術(shù)可以將微生物完全截流在生物反應(yīng)器內(nèi),從而達(dá)到高效去除污染物、實(shí)現(xiàn)出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的目的。
?。?)厭氧處理法
對(duì)于煤化工廢水中以喹啉、吲哚、吡啶等為代表的難降解有機(jī)物,一般采用厭氧處理法予以處理。厭氧處理法很早就被應(yīng)用到有機(jī)廢水的處理中,如處理高濃度的有機(jī)廢水、城鎮(zhèn)污水中的污泥等。目前,更為先進(jìn)的厭氧生物反應(yīng)器逐步得到廣泛應(yīng)用,如厭氧生物濾池、升流式厭氧污泥床等。
3.3深度處理技術(shù)
煤化工廢水中的污染物成分復(fù)雜多變,難降解的大分子有機(jī)物含量高。因此,僅依靠常規(guī)的生化處理方法很難達(dá)到凈水循環(huán)利用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),最主要的表現(xiàn)為廢水的COD和色度很少能達(dá)標(biāo)。針對(duì)此情況,應(yīng)該選擇合適的深度處理技術(shù),如電催化氧化處理工藝,保證出水達(dá)標(biāo)排放或循環(huán)利用。其它深度處理技術(shù)中適合采用的還有混凝沉淀、過(guò)濾、臭氧氧化、活性炭過(guò)濾及超濾等。接下來(lái)本文主要列舉幾個(gè)常用的處理方法。
?。?)混凝沉淀法
混凝法是指通過(guò)加入沉淀劑使廢水中的膠體或懸浮狀污染物聚沉,以此達(dá)到降低廢水 河南發(fā)酵廢水處理 濁度、色度、除去膠體或懸浮物的目的。該法應(yīng)用廣泛,但對(duì)廢水pH要求較高。
?。?)高級(jí)氧化法
該法是利用強(qiáng)氧化性能的自由基,將大分子有機(jī)物分解為毒性較小的小分子的煤化工廢水處理方法。可在廢水處理后期使用,不但降解效果較好而且降低了使用成本。
?。?)反滲透法
該方法的目的在于有效去除廢水中的溶解鹽,是借助反滲透膜具有選擇性的特點(diǎn),利用水溶劑在膜兩側(cè)所產(chǎn)生的靜壓差,實(shí)現(xiàn)廢水中特定物質(zhì)的截留和分離。其具有常溫操作、應(yīng)用范圍廣、去除效率高、回用率高、環(huán)保無(wú)污染等特點(diǎn),同時(shí)還兼具設(shè)備緊湊、自動(dòng)化程度高等優(yōu)勢(shì),具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
4結(jié)束語(yǔ)
本文從煤化工廢水的內(nèi)涵、來(lái)源等入手,重點(diǎn)分析了煤化工廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展情況,僅供參考。