煤化工废水“近零排放”技术难点解析

煤化工废水“近零排放”技术难点解析

煤化工产业用水量和废水排放量很大，且废水中所含污染物的浓度非常高，随意排放极易对环境造成严重的污染，为良好的解决煤化工水资源供应和废水排放的问题，实现煤化工产业的可持续发展，煤化工废水处理近零排放技术被提出，有效的解决了煤化工水资源利用的问题。然而煤化工废水近零排放技术还存在很多技术问题需要解决。

标签：煤化工废水；“近零排放”；技术难点

1 煤化工废水来源及分类

1.1 煤化工废水来源

煤化工主要原料是以煤炭为主，再将原料进行加工，使其成为有应用价值的化工产品，在整个的生产过程中会产生成分较复杂的废水。废水中主要含有氮、氨、硫、酚、难降解的有机物等污染物。所以，必须要对煤化工所产生的废水进行有效的处理，不然就会给环境造成极大的危害。

1.2 煤化工废水分类

1.2.1 煤气化废水

煤气化废水的产生主要是由于煤炭和氧气、水蒸气等进行反应成水煤气。所产生的污染物主要有氨氮、硫化物、氰化物等。此种废水组成成分较复杂、污染物浓度相对较高、也不容易进行生物降解。

1.2.2 煤液化废水

煤液化废水废水的产生主要是煤炭转化为油品的过程中。其中含有硫、酚，COD值高，含盐低，不容易被降解。

1.2.3 煤焦化废水

煤焦化废水主要是煤炭隔绝空气受热分解后成为煤气、焦油等产品的过程中产生的废水。该类废水COD、氨氮含量高，有机污染物种类多，成分非常复杂。

2 煤化工废水“近零排放”处理技术难点分析

2.1 预处理技术难点分析

碎煤加压气化废水中COD含量高达20000～30000mg/L，挥发酚的含量是2900-3900mg/L，非挥发酚的含量是1600～3600mg/L，氨氮的含量是3000～

9000mg/L，此种高浓度的废水要通过预处理技术进行提取，回收以后可作为副产品外售，提升经济价值。现在，一般都认可甲基异丁基酮作为萃取剂，比二异丙基醚好用，可以生产出含油酚浓度相对较低的废水，营造生物技术适合的进水水质。但是，此种技术缺乏稳定性，并提升了对有毒物质的抑制和后续生物工艺的风险。经酚氨对废水进行预处理后，总酚和氨氮的浓度会降低很多，但是油浓度依然在100～200mg/L，超出生物技术的进水要求。碎煤加压气化的废水中含有较多酚类等有机物，在氧化作用中转化为色度较高、可生化性较差的不容易降解的有机物，导致传统的气浮除油技术不能达到预想的效果。

2.2 生化处理技术难点分析

虽然物化预处理工艺可以去除80%以上的有机物，但是废水中还会有大量的不易降解的有毒物质，生化处理系统进水中仍含有占总有机碳比例60%以上的酚类化合物，COD浓度仍达到3000～3500mg/L，总酚浓度仍达到500～700mg/L，同时含有大量的长链烷烃类、芳香烃类、杂环类化合物、氨氮等有毒有害物质，B/C<0.3，水质可生化性差，具有很强的微生物抑制性，仍是典型的高浓度难生物降解的工业废水。通常生化处理首端选择厌氧工艺，减少废水中难降解有机物和改善废水可生化性。然而生化处理技术普遍存在酚类物质脱除转化慢、酚氨生物毒性强、运行不稳定等问题。

2.3 深度处理技术难点分析

常见的碎煤气化废水深度处理方式有“臭氧+BAF”、“Fenton+接触氧化”、LAB等。BAF是当前深度处理的核心工艺，“臭氧+BAF”的工艺组合由于流程合理，以及已有运行业绩中处理效果良好，越来越受到新建项目，特别是新建碎煤气化项目的青睐。而其组合而成的“臭氧+BAF”工艺则占国内典型项目（含新建）的40%左右，占典型新建碎煤气化项目的70%以上。多数项目最终出水COD、氨氮分别低于80mg/L、15mg/L；但仍有部分工艺设置不合理的项目出水COD、氨氮分别高于150mg/L、15mg/L甚至更高。

2.4 資源化技术难点分析

煤化工高盐水中COD浓度高达1000～5000mg/L，盐浓度在10000～50000mg/L，主要含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+、Mn2+、SO42-、Cl-、NO3-、NO2-等离子，其中Na+的浓度达到10000～40000mg/L，Cl-浓度可达到10000～20000mg/L，SO42-浓度为10000～20000mg/L。煤化工高盐水盐离子成分复杂，同时还含有高浓度的有机物，这两点是造成煤化工废水“近零排放”最终产生杂盐的主要原因。

3 结语

针对煤化工废水产量大，污染物种类复杂多变、浓度高、毒性大等特点，利用多种方法联合分段处理煤化工的废水，发挥各段的优势，将有助于提高废水的处理效率，降低工程投资，而且这也将成为煤化工废水处理技术的基本发展方向。

结合主体装置的工艺过程、设备组成、操作特性和产品分布，尽量选择利用主体装置的现有设备和产品来物化分离废水中的污染物，可降低企业环保项目的投资成本和运行费用，提高企业的经济效益，同时降低企业的经济负担和社会负担。

参考文献：

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