新形势下煤化工污水处理技术研究

北极星环保网讯:摘要：介绍了新型煤化工废水的来源及相关特性,结合当前国家对煤化工废水达标、提标的要求,在阐述煤化工废水预处理、生化处理以及深度处理工艺的基础上,提出了煤化工污水处理的技术解决方案。

关键词：煤化工;废水;处理技术;解决方案;研究;

新型煤化工产业经过十年的快速发展，技术逐步走向成熟，但在一定程度上仍然存在高煤耗、高水耗、高碳排放、高废水排放的“四高“问题，综合我国煤炭资源的分布情况和新型煤化工的建设地点，“四高“中最为突出的问题就是高水耗和高废水排放。

目前，社会对煤化工产业的争议较大，但因其作为国家能源结构中的重要组成部分，并不能随意取缔，而应结合煤化工的特点，寻求解决方案，以突破新型煤化工发展的瓶颈---水的制约。因此，从煤化工整个工艺系统出发，去寻求煤化工水资源综合利用新途径，对于新型煤化工未来稳定发展意义重大。

1新型煤化工废水的来源及特征分析

新型煤化工依据工艺及产品一般可大致分为煤炭焦化、煤炭气化、煤炭液化3种。下面将就上述3种生产过程所产生的煤化工废水的来源及特征进行分析及论述。

1.1煤炭焦化废水的产生及特征

煤炭焦化废水主要包括来自煤炭炼焦、煤气净化及化工产品回收精制等过程中所产生的废水，以及在煤气净化、焦油加工、粗苯精制等过程中产生成分复杂的废水，其均具有排放量大、成分复杂等特征。煤炭焦化典型废水中一般含酚量在1000～1400mg/L之间，氨氮量在2000mg/L左右，COD在3500～6000mg/L之间，氰化物在7～70mg/L之间，而且煤炭焦化废水中还含有联苯萘等多环芳香化合物和油类吡啶等杂环化合物，这类物质很难通过生物降解的方法来处理。

一般来讲，大部分苯类、酚类化合物可以在好氧条件下通过生物法降解，而呋喃、吡啶等物质可以在厌氧条件下进行缓慢生物降解。除此之外，还有一类物质是不能通过生物降解的方法进行处理的，如联苯类、喹啉类等物质。上述这些难以生物降解的物质，其稳定性极强且一般具有致癌和致突变的作用，对现场工作人员的身体健康产生较大威胁，故其成为煤化工污水处理的难点及关注点。

1.2煤炭气化废水的产生及特征

新型煤气化技术一般分为3种，即水煤浆气化技术、粉煤气化技术和碎煤加压气化技术。其中水煤浆气化技术是以德士古气化技术为代表的，其气化废水的特征为高氨氮含量，一般在400mg/L左右，同时由于此种气化方式温度高，故在气化废水中一般不含有机物，废水水质相对较好，有机物污染程度较低;粉煤气化技术是以壳牌粉煤气化技术为代表的，其气化废水的特征为高氨氮含量(一般在300mg/L左右)、高氰化物含量(一般在50mg/L左右)。

同时，鉴于该种气化也是在高温条件下完成的，故气化废水水质也相对较好，有机物污染程度较低;碎煤加压气化技术是以鲁奇气化技术为代表的，由于其气化温度相对较低，气化废水中含有大量的难降解有机化合物，其气化废水的特征是高CODCr(一般在5000mg/L左右)、高含酚量(一般在1500mg/L左右)、高氨氮(一般在500mg/L左右)、高氰化物(一般在20mg/L左右)、高含油量(一般在200mg/L左右)，而且废水的色度和浊度非常高[1]。通过上面分析可见，在上述3种气化技术中，尤以碎煤加压气化技术废水成分最为复杂，也是最难处理的。

1.3煤炭液化废水的产生及特征

煤炭液化一般分为直接液化和间接液化2种，其废水组成因液化工艺不同而显着不同。由于煤炭直接液化的工艺流程是将粉煤与溶剂催化剂配成油煤浆后与氢气直接发生反应，并经分离后得到想要的产品，故在此工艺过程中所产生的废水量较少，但废水中CODCr浓度非常高，一般生物处理技术已经无法满足需要。

而且，此类废水中氨氮及硫化物具有毒性大、浓度高等特点，但其中的油和SS的浓度却比较低，经萃取处理后废水中挥发酚的质量浓度约为50mg/L左右，pH值为7.0～9.0[2]，偏碱性。以伊泰煤制油项目废水为例，其CODCr达到1550mg/L，pH值达到8.3。

由于煤炭间接液化的工艺流程是煤炭先气化然后再在催化剂的作用下合成液体燃料，故煤炭间接液化所产生的废水与直接液化的显着不同，主要为高浓度含酚废水和低浓度含油废水。高浓度含酚废水主要由加氢裂化装置、煤液化加氢精制装置以及硫磺回收等装置产生，具有低油含量和盐离子浓度，高CODCr浓度的特征，但可生化性差，是一种比较难处理的工业废水。

以神华宁煤煤基烯烃项目为例，其废水CODCr浓度达到了1100mg/L，氨氮浓度达到了200mg/L。

2新型煤化工废水污染物的危害性

由于煤炭本身成分的复杂性以及新型煤化工技术的多样性，决定了新型煤化工废水的组成也是多样的，其各类污染物的成分主要包括油、酚、氰、氮、硫等。除了煤化工废水会对设备造成腐蚀外，废水中含有的油脂极易阻塞过滤器和滤膜，硫化物及高盐分会抑制微生物的活性。

为了保证达标排放，还要向废水中注入干净的水，致使煤化工废水在水量、水温以及水质等方面有大范围波动，造成原有设计能力的水处理装置无法正常、平稳运行。对煤化工废水中的几个主要污染物，如油脂、硫化物、有机物、溶解盐等的危害详述如下。

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