煤炭資源是我國(guó)重要的基礎(chǔ)資源。煤化工是指煤氣化和焦化加工。包括以煤為基本原料制成的碳素材料。目前，我國(guó)煤化工企業(yè)富煤缺油。煤氣化是龍頭企業(yè)，耗水量大、廢水量大、污染物濃度高。一定程度上制約了煤化工企業(yè)的發(fā)展。加強(qiáng)煤化工廢水處理技術(shù)研究，對(duì)促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
焦化廢水是指在高溫條件下干餾和焦化過(guò)程中產(chǎn)生的復(fù)雜廢水，形成復(fù)雜的殘氨冷凝液、氣體凈化、焦油輸送。
氣化廢水是指爐內(nèi)以空氣為氣化介質(zhì)的煤燃料，將可燃物化學(xué)轉(zhuǎn)化為氣體燃料，產(chǎn)生煤氣洗滌廢水等氣化廢水。常見(jiàn)的有液體造渣、夾帶床氣化和造渣。液化廢水在爐內(nèi)在高溫高壓下與煤燃料直接液化，將燃料的有機(jī)聚合物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為低分子液體燃料。間接液化煤氣被氣化產(chǎn)生合成氣，合成氣與催化劑相互作用產(chǎn)生燃料油。
煤化工廢水的特點(diǎn)是成分復(fù)雜，含有大量懸浮物、氧、硫化物等有毒有害物質(zhì)，COD值和色度高。廢水中污染物的含量不同。煤化工廢水的COD值為2000-5000mg/L，氨氮為200-600mg/L。氰化物為10-30mg/L，氰化物等污染物濃度高。難降解的有機(jī)物種類(lèi)較多，因此增加了處理困難。
煤化工廢水污染物危害更大。如果直接排放到自然界中，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。煤化工廢水中含有大量有機(jī)物，會(huì)破壞土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。廢水中的有機(jī)物與土壤中的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，容易生成致癌的有機(jī)物。如果通過(guò)植物進(jìn)入人體，將嚴(yán)重影響人體健康。煤化工廢水直接排入河流，會(huì)污染周?chē)乃Y源，造成水生生物的滅絕。破壞河流的生態(tài)系統(tǒng)。
煤氣化廢水回收產(chǎn)生的污染物是復(fù)雜的。通?？梢赃x擇回收苯酚，降低苯酚含量，應(yīng)用生化技術(shù)處理，降低廢水處理難度，提高水質(zhì)和資源利用率。苯酚回收處理主要由苯酚回收裝置進(jìn)行溶劑萃取和脫酚過(guò)程。苯酚溶解水的密度小于溶劑的密度，實(shí)現(xiàn)了苯酚的轉(zhuǎn)移。現(xiàn)在常用的溶劑是二異丙醚，不用堿反萃取。
水汽汽提提取可溶性氣體，達(dá)到分離氨氣的目的。實(shí)現(xiàn)磷氨再生，對(duì)氨進(jìn)行精餾和冷凝，有效降低氨回收后廢水濃度。
20世紀(jì)70年代和80年代，美國(guó)學(xué)者對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行了大量研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明活性污泥法是去除有機(jī)污染物的有效方法。結(jié)果表明，活性污泥法具有有限的硝化作用。去除廢水中的氰酸鹽和氨應(yīng)延長(zhǎng)HRT 20 天以上。
工程菌技術(shù)通過(guò)人工添加等方式選擇適應(yīng)待處理廢水水質(zhì)的優(yōu)勢(shì)菌種。工程菌技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，尚無(wú)成功應(yīng)用于煤氣廢水處理的實(shí)例。
SBR 方法使生物反應(yīng)器具有交替的有氧代謝環(huán)境，并具有處理有毒或高濃度有機(jī)廢水的能力。在煤氣廢水處理技術(shù)中，引起了研究人員的關(guān)注，并已在實(shí)際工程中得到應(yīng)用。附著生長(zhǎng)的好氧生物膜法有利于優(yōu)勢(shì)菌的自然選擇污水達(dá)到較低的污染物濃度。
煤氣廢水中的氰化硫能抑制硝化和反硝化細(xì)菌的毒性，而氨的蒸餾過(guò)程容易給煤氣廢水的生物脫硝過(guò)程造成困難。缺氧與好氧生物處理技術(shù)的結(jié)合逐漸引起人們的關(guān)注。 A-O法對(duì)有機(jī)物和氨氮有很好的去除效果。是一種常用的生物脫硝技術(shù)。
煤氣廢水中降解的有機(jī)物多呈膠體狀態(tài)。在廢水中加入混凝劑可以改變難降解有機(jī)物的穩(wěn)定狀態(tài)。污染物凝結(jié)成大塊絮狀物，然后分離。常用的混凝劑有聚丙烯酰胺和亞硫酸。鐵等。單次臭氧氧化反應(yīng)的產(chǎn)物是醛和羧酸。臭氧氧化技術(shù)在煤化工廢水處理中的應(yīng)用研究較少。
催化濕式氧化技術(shù)在傳統(tǒng)的濕式氧化工藝中加入合適的催化劑，改進(jìn)了新的水處理技術(shù)。催化濕式氧化技術(shù)凈化效率高，但技術(shù)難點(diǎn)是制備活性高、穩(wěn)定性強(qiáng)的催化劑。超聲波氧化技術(shù)溶液產(chǎn)生的氧化劑在高壓高溫條件下瞬間氧化難降解的有機(jī)物。
電化學(xué)氧化法通過(guò)電極反應(yīng)氧化去除污水中的污染物，對(duì)煤化工廢水中的COD有很好的去除效果，但對(duì)鹽分的去除效果不明顯。廢水中的污染物復(fù)雜，影響電極的催化活性。
光催化氧化法是在反應(yīng)液中加入一定量的半導(dǎo)體催化劑，通過(guò)OH的強(qiáng)氧化作用處理有機(jī)污染物，能有效地將難降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為H2O、CO2等小分子無(wú)機(jī)物。因此，它被認(rèn)為是一種很有前途的高級(jí)氧化技術(shù)。
超臨界氧化技術(shù)是一種新興的有機(jī)廢水處理技術(shù)。反應(yīng)器在高溫、高壓、高濃度氧條件下的腐蝕更為嚴(yán)重，是其產(chǎn)業(yè)化的主要障礙。
煤化工廢水可采用有機(jī)廢水和高濃度鹵水固化處理，實(shí)現(xiàn)廢水高效處理。目前，煤化工有機(jī)廢水處理工藝預(yù)處理包括油分離、沉淀等，主要去除乳化油和膠體COD。由于提取工藝不同，國(guó)產(chǎn)苯酚氨回收裝置的去除率高于國(guó)外先進(jìn)裝置，增加了后續(xù)的生化處理。難點(diǎn)是，使用魯吉?dú)饣夯ろ?xiàng)目首先要提高苯酚和氨的去除效率，可根據(jù)水質(zhì)情況選擇SBR、MBR等工藝。
隨著膜分離技術(shù)的進(jìn)步，膜的使用價(jià)格逐漸下降。煤化工行業(yè)含鹽廢水處理工藝多采用兩級(jí)處理工藝。預(yù)處理等過(guò)程中使用的化學(xué)品較少，濃鹽水處理是煤化工廢水零排放的關(guān)鍵技術(shù)。國(guó)內(nèi)不少企業(yè)采用濃鹽水作為儲(chǔ)煤場(chǎng)除塵和灑水。目前，大部分渣場(chǎng)都需要關(guān)閉。濃鹽水中氯離子濃度高，容易腐蝕氣化設(shè)備，進(jìn)入灰渣會(huì)造成二次污染。業(yè)界不接受濃鹽水作為煤堆除塵噴頭。
高濃度固化處理是廢水零排放解決方案應(yīng)用的瓶頸。目前國(guó)內(nèi)處理高濃度鹵水多采用自然蒸發(fā)固化。
我國(guó)能源結(jié)構(gòu)決定了我國(guó)煤化工發(fā)展的必然趨勢(shì)。煤氣化廢水由于煤化過(guò)程，廢水中含有大量污染物，應(yīng)進(jìn)行中試，確定完善的處理工藝。有機(jī)廢水處理非常重要。脫油除酚是前處理的重點(diǎn)含鹽熱濃度
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