煤化工废水处理技术研究及应用分析刘丹

煤化工废水处理技术研究及应用分析刘丹

陕西长青能源化工有限公司陕西宝鸡721400

摘要:随着社会经济的不断发展,衍生出的环境问题也越来越多,环境破坏不仅制约着我国经济的可持续发展,而且会进一步加重我国能源资源紧张问题,影响我国产业结构的升级与改善。煤化工企业是传统的高能耗、高污染与高耗水企业,生产过程中会排放大量的污水和有毒物质,对周边生态环境造成严重破坏。

关键词:煤化工;废水处理;技术应用

一、煤化工废水的来源、特点及存在问题

1、煤化工废水的主要来源

煤炭是利用煤化工中的主要原料,经过化学加工后变成液体、固体、气体燃料和化学品,最后通过特殊的工艺制作出的具有一定价值的化工产品。甲醇制烯烃是以煤或天然气合成的甲醇为原料生产低碳烯烃的化工技术,它的主要原料有石脑油、轻柴油。在甲醇制烯烃制作过程中所产生的污染物质有酚、酯、酮、焦油、COD等,这些物质势必会增加煤化工废水的污染程度,因此必须采用适宜的废水处理技术对污染物质进行过滤、吸附等方式来降低对环境的污染,否则就会对周边的环境和人们的身体健康造成威胁。

2、煤化工废水的主要特点

(1)煤化工的生产流程和工艺比较复杂,生产环节比较多,且在每个环节都有可能带来不同程度的污染,这些污染物质最后都会通过废水排放出来,并且废水中含着各种不同成分的污染物质,处理起来难度比较大,对废水处理技术提出了更高的要求。

(2)随着科学技术的发展,煤化工企业也在不断地引进新材料和技术,新材料也会带来新的污染物质,给废水处理带来了更高的难度,因此需要不断引进和研发新的废水处理技术来满足煤化工企业发展的需求。

(3)煤化工废水所含的污染物质浓度比较高,主要是因为煤化工生产工艺复杂,环节比较多,且每个环节都会带来不同成分的污染物质,这些污染物质在作业过程中有的会产生化学反应,出现一些颜色较深的液体或者固体,也给废水处理带来了难度。

(4)煤化工废水的降解比普通废水的难度大。因为煤化工废水中含有像联苯、喹啉等难降解的物质,给废水处理带来了难度。

3、煤化工废水处理问题

煤化工废水处理具有较大难度,首先,煤化工生产工艺比较复杂,各个环节都会产生废水污染物。随着工艺流程的不断进行,废水中汇集的污染物质越来越多,增大了废水处理难度,需要借助专业化的处理技术进行废水的处理改造。其次,煤化工废水中含有大量的不容易降解的物质,传统的污水降解处理方法无法满足煤化工废水处理需要,进一步加大了废水处理的难度。另外,由于生产各个环节都会产生污染物,这些污染物聚集到一起容易发生化学反应而产生色度和浊度比较大的物质,也会对污水处理活动带来较大阻碍。

二、煤化工废水处理技术的研究与应用

1、预处理技术

对煤化工生产过程中所产生的废水进行科学合理地预处理可以提高废水处理效率,保证废水处理质量。煤化工废水中含有各种有毒物质以及高难度降解物质,生物活性被抑制,很多分子的可降解性不强。在实际废水预处理过程中,可以通过化学物理手段去除有毒污染物,比如脂肪酸、硫化氢、氨等,采用隔油、沉淀以及气浮等物化预处理技术,有效实现污染物的沉降,从而达到污水净化的目的。煤化工废水中含有大量的有机污染物会对后续的处理造成较大难度,将废水中的油类物质和胶体物质通过隔油法可以有效去除,实现油类物质的再利用。采用气浮法对油类物质进行回收,提高资源的利用率,减少资源的浪费。

2、生化处理技术

在煤化工废水处理过程中应用生化处理技术,可以有效减少废水中的污染物,实现污染物的降解,提高水资源的利用率。通过利用微生物的新陈代谢作用将煤化工废水中的污染物分解转化,目前常见的生化处理技术主要包括厌氧生物处理技术、好氧生物处理技术以及厌氧好氧生物联合处理技术这三种。煤化工生产过程中产生的工业废水存在很多难以降解的有机物,如吡啶和喹啉等,但通过改变污染物的降解环境,在厌氧条件下可以使污染物质转变为容易降解的物质,从而可以实现污染物的降解与去除,降低污染物质和有毒物质的危害。比如,在进行甲醇废水和气化废水的处理活动中,经过外循环厌氧反应器两级处理工序之后,污染物质的总去除量可以高达50%,有效提高废水的可生化特性。好氧生化处理工艺的应用范围相对比较广阔,包括多种工艺类型,目前常用的两种技术分别为PACT工艺技术和CBR工艺技术,其中,CBR为载体流化床反应池。在对废水进行预处理之后,将废水引入载体流化床反应池进行处理,可以有效降低废水中的污染物含量,使废水可以达到国家一级污染物排放标准。废水厌氧和好氧联合处理方法是目前最为有效的一种污水处理方法,由于工业废水成分比较复杂,单一的工艺处理模式难以保障处理效率,采取联合处理方式可以综合厌氧处理好氧处理的优点,取得良好的处理效果。

3、吸附法废水处理技术的应用

吸附法作为一种废水处理技术,在对含油量大的废水处理方面具有不可替代的作用。它是通过增加吸附剂的表面积,来吸附废水中的污染物质,并将这些物质吸附在废水的表面,使得油水分离。由于废水中含有不同的物质,所以要选择合适的吸附剂来进行吸附。虽然活性炭被作为吸附剂广泛应用到含油废水处理过程中,但是成本比较高,实践起来具有一定的难度。因此需要不断研发具有高效率、低成本的吸附材料,来提升含油废水处理技术。

4、活性污泥法废水处理技术的应用

活性污泥法是目前应用比较广泛的、以活性污泥为主要原料来处理废水的一种好氧生物处理方法。它的工作原理是在废水中灌入空气,活性污泥在经过一定时间后,会繁殖好氧性微生物,这些微生物会形成以菌胶团为主絮凝物,产生很强的吸附与氧化有机物的能力。它可以去除污水中含有溶解性和胶体状态的可生化有机物,还可以利用活性污泥来吸附废水中所含的悬浮固体以及其他一些物质,同时也能去除废水中部分磷和氮素。在活性污泥工作过程中,通过微生物来降解废水中的有害物质,从而形成新的微生物,来确保活性污泥的量与微生物达到平衡状态。

5、深度处理技术

如果经过生化处理之后煤化工废水的污染物质含量仍然不能达到回收利用标准或者排放标准,则需要开展深度处理技术,应用物化处理方法和高级氧化法进行污水的深度处理。其中,物化处理方式主要包括常见的吸附法、混凝沉淀法以及膜分离法,这些方法和工艺的应用可以提高出水质量,减少污水中的污染物质。根据相关文献调研发现,通过组合膜技术和活性炭吸附技术的联用,可以有效降低煤化工废水的污染物含量,实现污染物质的分离,使污染物处理之后能够达到排放标准。同时,还需要加强废水中污染物的降解以及回收处理,避免对环境造成二次破坏,因此,需要对膜分离以及活性炭吸附处理之后产生的废水进行进一步处理,避免产生的浓缩废水对环境造成的污染与破坏,实现环境的有效保护,提高环境保护质量。

结束语

随着经济的快速发展,带动了煤化工企业的发展,使得能源损耗越来越多,环境污染越来越严重。给人们的身体健康造成了严重的威胁。因此应用相关的废水处理技术尤为重要。为了响应国家提出的实现可持续发展战略目标,煤化工企业也需要不断创新和引进新的废水处理技术,紧跟时代的步伐,最终实现技术、资源、生态环境之间的可持续发展。

参考文献:

[1]刘海宁.煤化工废水处理技术研究及应用分析[J].云南化工.2017(12):105-107.

[2]孙伟刚.煤化工企业废水处理技术的研究进展[J].山东化工.2019(16):309.

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