山西省化工设计院山西太原030024
摘要：煤化工是以煤为原料、生产燃料及化学制品的过程,现代煤化工产业除了面临水资源短缺、分布不均等问题外，水污染问题也日益严重，成为煤化工行业的重要制约因素。本文主要对煤化工废水处理的常用工艺与运行进行了分析。
关键词：煤化工；废水处理；工艺运行
煤化工过程的废水产量、污染物成分及含量随着原煤种类、产地、煤加工工艺、化学产品精制的方法、加工深度和装置管理水平的不同而变化极大。废水中往往含有数十种无机污染物和有机污染物，包括固体悬浮物、氨及铵盐、硫化物、氰化物、重金属；易降解的有机物，如脂肪族化合物、酚类化合物和苯类化合物；可降解类有机物，如吡咯、萘、呋喃、咪唑等；难降解的有机物主要有吡啶、咔唑、联苯、三联苯等多环芳香化合物和含S、N、O的杂环化合物。
1现状
近年来，国内外研究者不断提出新的方法和技术用于处理煤化工废水，但各有利弊。一般的处理技术都遵循一个原则，即当煤化工废水中有机物含量高、毒性大时，进行强化预处理；以生物降解为中心来处理中等浓度煤化工废水；通过对低浓度废水进行处理，实现资源的回收与利用。
2煤化工废水处理的常用工艺
2.1脱盐深度处理与回用
煤气化废水中除了氨氮、有机物之外，还含有一定量的无机盐。传统的深度处理工艺（混凝、高级氧化等）对于无机盐没有去除作用，产水直接回用会造成无机盐在系统中的累积，对设备造成损害。因此，一般采用脱盐技术进行深度处理，才能满足工业循环冷却水回用要求。而最大限度地提高水回收率，减少浓水排放量，实现近零排放，是脱盐深度处理的重点。膜分离技术是根据膜孔径大小，有目的对废水中化学物质进行选择性分离的技术。膜分离过程是物理过程，不伴随有相应的变化。以陶瓷球为载体，经表面挂膜、增菌处理使微生物细胞附着在陶瓷球表面形成菌膜。处理气化洗焦废水时，COD去除率达90.4%，对废水中苯、萘、菲、喹啉、异喹啉和吡啶的去除率也较好。膜处理产生大量的浓盐水是实现废水“零排放”的瓶颈，浓盐水处理技术有常规处理、膜浓缩、高浓盐水蒸发、超高浓度浓盐水喷雾结晶等技术。
2.2水煤浆灰水和粉煤气化的废水处理。
因为煤气化废水中化学成分种类繁多，简单的厌氧和好氧工艺已经难以实现对喹啉、吲哚、吡啶、联苯等难降解污染物的有效处理，因此厌氧/好氧（A/O）及厌氧/缺氧/好氧（A2/O）等集成生化处理工艺广泛应用于煤气化废水处理。但针以往厌氧-好氧工艺效率低、占地广、处理周期长等问题，研究人员分别针对厌氧和好氧工段进行相应的优化，开发了两级厌氧工艺、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、序批式活性污泥床反应器（SBR）、膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）、粉末活性炭-活性污泥反应器（PACT）、流动床生物膜反应器（MBBR）等新型生化处理技术，应用于煤气化废水处理，成效显著。同时，针对煤气化废水中酚类、吡啶、喹啉等典型污染物，培育、筛选功能性细菌以及探索新型生物降解机理，也是强化煤气化废水生化处理单元效能的重要途径。将脱酚菌（PDB）作为微生物添加剂添加至生物接触氧化反应器（BCOR）中，提高了生化处理对于典型污染物的去除，COD去除率达到78%，总酚去除率可达80%。以甲醇为共代谢基质，可以有效降低煤气化废水的毒性，提高可生化性，强化了对于COD、总酚的去除。
2.3循环水和锅炉水排污处理。
锅炉运行期间排污装置不按要求安装、排污操作没有任何依据、甚至不排污是我们经常会碰到的问题。其实锅炉排污水处理的重要组成部分，是保证锅水水质达到国家水质标准要求的重要手段。实行有计划地、科学地排污，是保持锅水水质良好、减缓或防止水垢结生、保证蒸汽质量、防止锅炉金属腐蚀的重要措施。当含有各种杂质的锅水经不断蒸发、浓缩，杂质的浓度逐渐增大，当达到一定程度时就会给锅炉带来一系列不良后果,如水垢的迅速生成、锅筒内水面发泡以至产生气水共腾、蒸汽品质恶化、锅炉金属腐蚀等。若不及时有效地排出锅外，不仅恶化锅水品质，还有可能生二次水垢，威胁锅炉安全经济运行。因此锅炉安装排污装置时必须按要求,司炉工和水质化验工应相互配合勤排、少排、均衡排以确保锅炉水质达标。对高硅含量的软化水，在保证锅水相对碱度合格的情况下，适当少量添加可防止受热面结硅垢。
3煤化工废水处理工艺应用
传统的生物氧化法处理废水，其出水中含有少量的难降解有机化合物，使ＣＯＤ含量偏高，无法达到排放标准；而吸附法能有效降低ＣＯＤ含量，但存在吸附剂再生及二次污染问题；缺氧／好氧法与ＢＡＦ法联合处理煤化工废水可取得理想的处理效果，使运行管理成本相对较低，因此该工艺是煤化工废水处理的主要工艺。混凝沉淀法与超滤、反渗透双膜处理技术相结合则可实现深度处理，达到回收利用的目的。
4发展方向
煤化工废水中难降解有机物含量高、成分复杂，现有单一处理工艺较为成熟，但出水均无法满足回用要求，而多种工艺的联合处理则可以形成互补，在煤化工废水处理过程中达到好的效果，因此，开发高效复合处理新工艺将是煤化工废水处理的研究方向之一。高级氧化法具有反应时间短、反应过程可控、水质普适性强、氧化降解彻底等优点，但目前该技术高成本、高能耗的问题限制了其大规模的应用，开发具有实际应用可行性的高级氧化技术将是废水处理研究的热点之一。膜处理技术具有无相变、无化学反应、选择性好、适应性强、能耗低等优点，在煤化工废水处理中有着广泛的应用前景，新型功能膜材料开发、制备技术优化、分离效果和水通量提高、使用寿命延长等将是未来膜研究工作的主要方向。
5结语
目前，随着国家环保形势日益严峻，加强对煤化工废水处理与回收利用，实现其达标排放已是我国煤化工产业面临的重大问题。如何继续深化预处理、生物处理和深度处理技术的研究，成为了煤化工废水合理达标排放和回收，减少水资源污染，以及行业健康持续发展的重要保障。
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