煤气化废水处理工艺的现状及发展方向
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能源环境
煤气化废水处理工艺的现状及发展方向
李剑峰 双鸭山龙煤天泰煤化工有限公司 黑龙江双鸭山 155113
【摘要】一般来说煤气化废水对于环境有较强的污染，针对煤气化产 生废水的特点以及其处理的难点进行分析，一般包括三个主要的阶段，对 于近年来较为流行的一些煤气化废水处理的新工艺以及其应用情况进行分 析，对其发展方向进行预测，就企业如何选择处理工艺及其应当注意的问 题进行探讨。
【关键词】煤气化废水；水处理工艺；发展方向；问题
前言 作为我国主要化石能源，煤炭对于我国的能源结构变化有着非常 深远的影响，在各级能源的消耗中，煤炭的消耗量达到了百分之七十以 上，当前世界能源的形势是石油紧缺，而我国对于石油的依赖性日渐增 强，而替代石油化工则需要依靠煤化工的发展和成熟。 我国对于煤化工的发展非常重视，特别是资源节约型与环境友好 型社会的建设过程中，新型煤化工将在一个很长的时期内起到非常关 键的作用。作为新型煤化工产业的龙头技术，煤气化利用煤气化合成化 工产品的新型煤化工项目方兴未艾。在北方各地我国的煤气化工项目分 布较广，这些地区大多水资源缺乏，因为这些地区的水资源缺乏导致了 地表水容量的大大减小，有许多地区的水体纳污能力非常有限甚至没 有，但是这些地区对于煤化工项目的需求量非常大，并且容易产生各种 废水，并且废水的组成成分都较为复杂。有许多煤化工项目需要较大的 水量，许多废水产生，焦油、苯酚、氨氮等成分都是对人体危害性非常大 的污染物，并且在废水中含量较高，排放量巨大，对于环境的可持续发 展是非常大的影响。 一般来说煤气化废水处理中面临着较大的问题，两高两难指的是 废水排放量大、处理难度大，并且污染物的浓度较高且运行成本较高， 为了建设两型社会，促进水资源与环境的协调发展，对于氨氮以及氮氧 化物的排放出台了新的指标。随着许多地方政府加大了废水排放的监管 力度，无论是为了环境或者经济效益，促进社会效益以及加强工艺的稳 定性，都是煤化工企业创新与发展的必经途径。
取法可以有效的克服上述缺点，并且具有较好的脱酚效果，关键之处在 于溶剂的选择。萃取效率高、乳化的情况较少、容易分离油水，并且成本 较低可以有效的用于再生。
煤气化废水的萃取化处理可以简化过程，并且萃取剂可以再生和 重复使用，经济效益较高，但是其能耗较高，残留于废水中的萃取剂会 对后续处理产生影响。国内许多大型煤化工企业进行预处理都是采用 传统工艺，对于煤气化废水先采用闪蒸、沉降等工艺，将焦油祛除，对 于酸性气体进行精馏脱除，萃取后进行脱酚。经过上述工艺后，在生化 处理阶段要重点处理二氧化碳与氨的问题，铵盐结晶的情况屡有发生， 容易导致结垢和堵塞等情况，对于设备的运行效率有很强的影响。
2、煤气化废水处理工艺的现状以及发展方向 当前国内的 各种 煤气化 废 水处 理 系统 的 设 计 大多 沿袭 前人 的经 验，采用的工艺大多一致，一般都是从物化预处理到生物处理再到物化 深度处理，因此这个工序在各个企业中得到广泛的应用，许多具体的流 程的工艺选择上缺乏较好的适应性。 2.1物化预处理工艺 酚、氨在煤气化废水中的含量远远超出了生化处理的可承受范围， 对其进行预处理是为了脱酚除氨，有效的降低后续处理工艺所承担的 负荷，有效的保障生化处理的效果。 2.2萃取脱酚 一般有两种主要的脱酚方法，溶剂萃取法与蒸汽循环法，后者的脱 酚率可以高达80%以上，含尘量在煤气化废水中的含量最高，酚水的深 度净化有很大的难度，焦油类物质是酚水中容易引起换热器堵塞的物 质，使得金属填料受到腐蚀，其应用会受到很大的限制，而有机溶剂萃
1、煤气化废水的来源与特点 气化炉在煤气或天然气的制造过程中会产生大量的煤气化废水， 特 别 是在洗 涤、冷凝与分 馏 阶段，并且 污 染 物 浓 度 较 高，氨 氮 浓 度 较 高，有毒有害物质也非常多，生化过程中有机污染物的降解是非常难实 现的。因此高浓度、高污染以及有毒有害是煤气化废水的主要特征。 而煤气化废水还具有另一个特征，首先各个企业的不同会使得废 水水质中的原煤成分有很大的差异，废水量较少的是德士古气化工艺， 其污染程度也较低，但是对于煤种的适应性却较差，而传统的常压固定 床间歇式气化工艺等产生的废水污染程度较大，并且污水处理的成本较 高，因此针对不同的煤气化工艺应当采用不同的煤种，选择有针对性的 工艺以及废水处理方式。
结语 作为我国主要化石能源，煤炭对于我国的能源结构变化有着非常 深远的影响，我国对于煤化工的发展非常重视，特别是资源节约型与环 境友好型社wenku.baidu.com的建设过程中，新型煤化工将在一个很长的时期内起到 非常关键的作用，文章对于煤气化废水处理工艺的现状及发展方向进行 分析，希望对其发展有所增益。
参考文献 [1]叶正芳,李彦锋,李贤真,周林成,卓仁禧;曝气生物流化床(ABFB)
2.3生化处理工艺 经过预处理后的煤气化废水，都是采用缺氧、好氧等生物法进行处 理，但是煤气化废水中有许多物质较为难以降解，近年来有许多新的生 化处理工艺出现，包括厌氧生化工艺、好氧生物法，前者主要针对的是 分子质量大、结构复杂的在好氧的环境下难以生存的污染物，但是这一 类污染物具有良好的厌氧降解性能，在进行好氧处理之前要先进行厌 氧处理，可以使得污染物变成较为容易降解的小分子有机物。好氧生物 法包括PACT工艺、MBBR工艺以及HCF工艺。 2.4深度处理工艺 经过生化处理工艺后，煤气化废水中的有机污染物以及氨氮等物质 都被祛除了，但是仍然存在许多难以降解的污染物，这些污染物会使得 国家的相关排放标准难以满足。首先是混凝沉淀法，通过反应沉淀工艺 处理悬浮物，但是传统的反应沉淀的成本较高，周期也很长。而高效混 凝沉淀技术可以通过多孔网格、斜管等操作来产生高强度的微涡旋来 使得更加混合与均匀，提高反应的速度。 其次是固定化微生物技术，这是近年来应用越来越广泛的技术，其 创造性可以有选择性的进行固定优势菌种，固定后的细胞具有较强的 抗毒性。但是目前各种菌种在面对不同的物质氧化分解时的效率有较大 的差别，当前煤气化废水污染物的成分复杂这一特性，对于优秀的菌种 筛选是非常大的阻碍。 再次是吸附法，作为一种传质过程，物质表面的分子对于物质外部 的作用力没有得到充分发挥，当废水表面的面积较大，吸附力可以产生 很大的作用，在工业上经常利用大表面积的物质进行吸附，可以有效的 对工业废水进行处理，取得较好的效果。 最后，高级氧化法，对于生物降解比较困难的，会引起有色度物质 的祛除可以采用高级氧化法，这种方法分为相对催化氧化法和光催化 氧化法等。
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煤气化废水处理工艺的现状及发展方向
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
李剑峰 双鸭山龙煤天泰煤化工有限公司 黑龙江双鸭山 155113
科技与企业 KEJI YU QIYE 2013(6)
本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_kjyqy201406139.aspx
处理煤气化废水的研究[J].中国环境科学,2002年01期 [2]刘红,刘潘.多相光催化氧化处理焦化废水的研究[J].环境科学
与技术,2006年02期 [3]叶少丹,马前.李义久,倪亚明.焦化废水生化处理研究进展[J].
工业水处理,2005年02期 作者简介
李剑峰：双鸭山龙煤天泰煤化工有限公司生产副总经理。
煤气化废水处理工艺的现状及发展方向
李剑峰 双鸭山龙煤天泰煤化工有限公司 黑龙江双鸭山 155113
【摘要】一般来说煤气化废水对于环境有较强的污染，针对煤气化产 生废水的特点以及其处理的难点进行分析，一般包括三个主要的阶段，对 于近年来较为流行的一些煤气化废水处理的新工艺以及其应用情况进行分 析，对其发展方向进行预测，就企业如何选择处理工艺及其应当注意的问 题进行探讨。
【关键词】煤气化废水；水处理工艺；发展方向；问题
前言 作为我国主要化石能源，煤炭对于我国的能源结构变化有着非常 深远的影响，在各级能源的消耗中，煤炭的消耗量达到了百分之七十以 上，当前世界能源的形势是石油紧缺，而我国对于石油的依赖性日渐增 强，而替代石油化工则需要依靠煤化工的发展和成熟。 我国对于煤化工的发展非常重视，特别是资源节约型与环境友好 型社会的建设过程中，新型煤化工将在一个很长的时期内起到非常关 键的作用。作为新型煤化工产业的龙头技术，煤气化利用煤气化合成化 工产品的新型煤化工项目方兴未艾。在北方各地我国的煤气化工项目分 布较广，这些地区大多水资源缺乏，因为这些地区的水资源缺乏导致了 地表水容量的大大减小，有许多地区的水体纳污能力非常有限甚至没 有，但是这些地区对于煤化工项目的需求量非常大，并且容易产生各种 废水，并且废水的组成成分都较为复杂。有许多煤化工项目需要较大的 水量，许多废水产生，焦油、苯酚、氨氮等成分都是对人体危害性非常大 的污染物，并且在废水中含量较高，排放量巨大，对于环境的可持续发 展是非常大的影响。 一般来说煤气化废水处理中面临着较大的问题，两高两难指的是 废水排放量大、处理难度大，并且污染物的浓度较高且运行成本较高， 为了建设两型社会，促进水资源与环境的协调发展，对于氨氮以及氮氧 化物的排放出台了新的指标。随着许多地方政府加大了废水排放的监管 力度，无论是为了环境或者经济效益，促进社会效益以及加强工艺的稳 定性，都是煤化工企业创新与发展的必经途径。
取法可以有效的克服上述缺点，并且具有较好的脱酚效果，关键之处在 于溶剂的选择。萃取效率高、乳化的情况较少、容易分离油水，并且成本 较低可以有效的用于再生。
煤气化废水的萃取化处理可以简化过程，并且萃取剂可以再生和 重复使用，经济效益较高，但是其能耗较高，残留于废水中的萃取剂会 对后续处理产生影响。国内许多大型煤化工企业进行预处理都是采用 传统工艺，对于煤气化废水先采用闪蒸、沉降等工艺，将焦油祛除，对 于酸性气体进行精馏脱除，萃取后进行脱酚。经过上述工艺后，在生化 处理阶段要重点处理二氧化碳与氨的问题，铵盐结晶的情况屡有发生， 容易导致结垢和堵塞等情况，对于设备的运行效率有很强的影响。
2、煤气化废水处理工艺的现状以及发展方向 当前国内的 各种 煤气化 废 水处 理 系统 的 设 计 大多 沿袭 前人 的经 验，采用的工艺大多一致，一般都是从物化预处理到生物处理再到物化 深度处理，因此这个工序在各个企业中得到广泛的应用，许多具体的流 程的工艺选择上缺乏较好的适应性。 2.1物化预处理工艺 酚、氨在煤气化废水中的含量远远超出了生化处理的可承受范围， 对其进行预处理是为了脱酚除氨，有效的降低后续处理工艺所承担的 负荷，有效的保障生化处理的效果。 2.2萃取脱酚 一般有两种主要的脱酚方法，溶剂萃取法与蒸汽循环法，后者的脱 酚率可以高达80%以上，含尘量在煤气化废水中的含量最高，酚水的深 度净化有很大的难度，焦油类物质是酚水中容易引起换热器堵塞的物 质，使得金属填料受到腐蚀，其应用会受到很大的限制，而有机溶剂萃
1、煤气化废水的来源与特点 气化炉在煤气或天然气的制造过程中会产生大量的煤气化废水， 特 别 是在洗 涤、冷凝与分 馏 阶段，并且 污 染 物 浓 度 较 高，氨 氮 浓 度 较 高，有毒有害物质也非常多，生化过程中有机污染物的降解是非常难实 现的。因此高浓度、高污染以及有毒有害是煤气化废水的主要特征。 而煤气化废水还具有另一个特征，首先各个企业的不同会使得废 水水质中的原煤成分有很大的差异，废水量较少的是德士古气化工艺， 其污染程度也较低，但是对于煤种的适应性却较差，而传统的常压固定 床间歇式气化工艺等产生的废水污染程度较大，并且污水处理的成本较 高，因此针对不同的煤气化工艺应当采用不同的煤种，选择有针对性的 工艺以及废水处理方式。
结语 作为我国主要化石能源，煤炭对于我国的能源结构变化有着非常 深远的影响，我国对于煤化工的发展非常重视，特别是资源节约型与环 境友好型社wenku.baidu.com的建设过程中，新型煤化工将在一个很长的时期内起到 非常关键的作用，文章对于煤气化废水处理工艺的现状及发展方向进行 分析，希望对其发展有所增益。
参考文献 [1]叶正芳,李彦锋,李贤真,周林成,卓仁禧;曝气生物流化床(ABFB)
2.3生化处理工艺 经过预处理后的煤气化废水，都是采用缺氧、好氧等生物法进行处 理，但是煤气化废水中有许多物质较为难以降解，近年来有许多新的生 化处理工艺出现，包括厌氧生化工艺、好氧生物法，前者主要针对的是 分子质量大、结构复杂的在好氧的环境下难以生存的污染物，但是这一 类污染物具有良好的厌氧降解性能，在进行好氧处理之前要先进行厌 氧处理，可以使得污染物变成较为容易降解的小分子有机物。好氧生物 法包括PACT工艺、MBBR工艺以及HCF工艺。 2.4深度处理工艺 经过生化处理工艺后，煤气化废水中的有机污染物以及氨氮等物质 都被祛除了，但是仍然存在许多难以降解的污染物，这些污染物会使得 国家的相关排放标准难以满足。首先是混凝沉淀法，通过反应沉淀工艺 处理悬浮物，但是传统的反应沉淀的成本较高，周期也很长。而高效混 凝沉淀技术可以通过多孔网格、斜管等操作来产生高强度的微涡旋来 使得更加混合与均匀，提高反应的速度。 其次是固定化微生物技术，这是近年来应用越来越广泛的技术，其 创造性可以有选择性的进行固定优势菌种，固定后的细胞具有较强的 抗毒性。但是目前各种菌种在面对不同的物质氧化分解时的效率有较大 的差别，当前煤气化废水污染物的成分复杂这一特性，对于优秀的菌种 筛选是非常大的阻碍。 再次是吸附法，作为一种传质过程，物质表面的分子对于物质外部 的作用力没有得到充分发挥，当废水表面的面积较大，吸附力可以产生 很大的作用，在工业上经常利用大表面积的物质进行吸附，可以有效的 对工业废水进行处理，取得较好的效果。 最后，高级氧化法，对于生物降解比较困难的，会引起有色度物质 的祛除可以采用高级氧化法，这种方法分为相对催化氧化法和光催化 氧化法等。
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煤气化废水处理工艺的现状及发展方向
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
李剑峰 双鸭山龙煤天泰煤化工有限公司 黑龙江双鸭山 155113
科技与企业 KEJI YU QIYE 2013(6)
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处理煤气化废水的研究[J].中国环境科学,2002年01期 [2]刘红,刘潘.多相光催化氧化处理焦化废水的研究[J].环境科学
与技术,2006年02期 [3]叶少丹,马前.李义久,倪亚明.焦化废水生化处理研究进展[J].
工业水处理,2005年02期 作者简介
李剑峰：双鸭山龙煤天泰煤化工有限公司生产副总经理。