煤化工废水处理技术与工艺应用改进

(整期优先)网络出版时间:2020-08-24
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煤化工废水处理技术与工艺应用改进

杜儒杰

新疆庆华能源集团有限公司 新疆 835100

摘要:煤化工生产主要使用煤炭作为原材料,煤化工生产期间形成大量工业废水,废水污染物成分复杂,很难通过污水处理设施处理污水,清除污水中的化学成分。需要通过处理技术的优化,提高废水处理效率,进一步提高废水处理质量,保护生态环境。因此研究废水处理技术优化,对煤化工企业有着实践意义,有助于指导企业提高废水处理效率,减轻环境污染问题。

关键词:煤化工;废水处理;工艺

煤化工废水是成分较为复杂,它里面包含着大量的生物毒素,与普通污水的处理方式做对比,处理还存在着一定的难度,这就需要相关人员要不断地深化探究煤化工废水的处理技术以及相关的工艺应用。相关的工作人员在实际处理煤化工废水过程中,就要高度重视合理科学地应用相关的废水处理技术,最大限度处理过的废水达到国家排放的标准,为社会和国家创造出更多的经济效益,有利于促进环境保护,使水资源保护工作能够顺利开展。

1煤化工废水的特征

在煤化工生产过程中用水量较大,生成的废水处理难度较高,阻碍工业生产。煤化工废水一方面浊度和色度较高,煤化工生产形成的污染性副产物,汇集在废水中,受到环境影响,污染物进一步反应,形成助色基团物质等。另一方面废水中的污染物很难得到完全降解,尤其是喹啉和联苯等物质。且污染物种类繁多,煤化工生产各个环节都会造成生成污染物。最终都集中在生产废水中,无论是单纯应用物理处理方法,还是化学处理方法,都无法完全清除废水中的污染物,影响生态环境,也增加了煤化工企业污水处理成本。因此必须要对废水处理技术展开研讨,利用先进技术改善废水处理质量,对生态环境加强保护。

2煤化工废水处理技术的优化应用

2.1预处理工艺

2.1.1回收酚氨

采用萃取法进行废水脱酚处理,选取甲基异丁基酮、二异丙基醚等作为萃取剂,将含酚废水冷却后送入萃取塔上部,利用循环油泵将萃取剂打入塔底,令废水与萃取剂在塔中逆流接触后,提取出废水中的酚并将其转移至溶剂油中,使溶剂油从塔顶进入到碱洗塔,经由化学反应后生成酚盐,脱酚后的溶剂油进入油槽中循环利用。利用萃取法进行废水处理可使脱酚率达到80%、脱氰率达到约50%,且能够有效回收酚盐,然而废水的碱度将一定程度上影响到脱酚率,且选用的萃取剂部分溶于水,仍需针对废水作进一步处理。采用蒸汽汽提法进行废水脱氨处理,可有效去除废水中的易挥发性物质,但其处理过程需在高温高压环境下进行,易引发设备严重腐蚀问题,造成较大能耗。

2.1.2去除油类与悬浮物

当前常采用混凝沉淀法、气浮法、沉淀法等工艺处理废水中的油类物质与悬浮物。以气浮法为例,该方法具有便于排渣、除油效果好、预曝气等优势,但在处理过程中易产生释放器堵塞问题,且能耗较大。在针对焦化废水进行预处理时,通常选取在气浮装置前部加装过滤器,用于提升废水处理效果、最大限度减少废水的含油量,为后续生化处理创设便捷条件。

2.1.3难降解有机物处理

煤化工废水中多含有以含氮杂环化合物为代表的难降解有机物与以高浓度致癌性多环芳烃为代表的毒性物质,常选用超声波氧化、铁碳微电解等技术破坏这类有机物的分子结构,实现废水预处理,降低后续生化处理难度。

2.2生物处理技术

煤化工废水经预处理后,COD、总酚和氨氮等污染物含量可得到有效去除,但废水中残留仍含有较多污染物,需对预处理后废水做进一步处理。对于后期的处理可采用生物法处理,可有效地降解煤化工污水中的化合污染物。生物法处理煤化工废水具有一定局限性,生物法难以降解多环或杂环类化合物。在处理煤化工废水内污染物时,生物法去除效率可达75%左右。此外,废水中酚类物质的深度去除可采用生物法中的厌氧处理工艺,该工艺具有传质高、混合性能好、产生污泥量少等优点。总之,对于煤化工废水的处理必须对其中的污染物进行全面的去除,将外界保护物、基本污染物、环类污染物依次去除,并对处理过程中的氨氮成分进行控制。对于难降解污染物,常用的生化法为CBR处理工艺,本工艺是将生物膜法与活性污泥法有效地结合起来处理废水。在选择生物填料时,应选择比重接近于废水的填料,使其更容易随废水自由移动,增加它们之间的接触面积和频率,从而提高废水处理效率。该工艺处理效果好,占地面积小,成本低,深受煤化工企业的青睐。但值得注意的是,生物填料的有效性直接决定了该工艺技术的处理效果,因此使用时,工作人员应配合各种鼓风装置和曝气系统使填料充分发挥作用,提高处理效果。

2.3深度处理技术

经生化处理的煤化工废水,其内污染物已被有效去除,但此时煤炭化工废水仍未达到排放标准。在这些废水中还有大量的COD和色度乳化物,也会对环境造成污染,因此还需要一个深度处理流程,对煤化工废水有两种处理方式,即物化处理和高级氧化处理,物化处置有凝结沉淀法、吸附法和膜分离法。沉降法、吸附法均已广泛应用于煤化工废水的处理,物化处理成本低,操作简便,效果良好,但对废水中污染物的主要作用是分离,对后续污染物的处理仍缺乏有效的处理措施。高级氧化法主要为芬顿、臭氧氧化、电氧化等工艺,但处理成本高,有部分高级氧化工艺还易产生二次污染。

3进一步改进煤化工废水处理工艺

3.1进行高级氧化法

相关人员在进行煤化工废水的处理方面所使用高级氧化法会有很好的处理效果,相对其他的处理工艺,高级氧化法有较短的反应时间,并且可以合理地控制高级氧化法的反应过程等。当然高级氧化法还存在着很大的缺陷,有较高的成本和能耗,这一系列问题直接限制了高级氧化物的广泛使用和推广,这也是煤化工废水处理相关科研人员的研究重点,为了有效地控制高级氧化法的不足之处,就要不断地深化并研究相关的处理技术。

3.2针对煤化工废水方面的高效复合处理工艺

据调查表明,煤化工废水中存在的有机物比较难以降解,还含有一定的有毒物质,并具有非常复杂的组成成分,为此,相关的工作人员需要加强改进煤化工废水的应用工艺,如果在此期间使用单个的处理工艺无法达到处理效果,就可以充分地考虑运用多种工艺进行联合,可以使多种处理方式相互互补,在煤化工废水的处理过程中会取得更好效果。进一步开发高效的复合处理新工艺会有效开辟煤化工废水工艺的发展新方向。

4结语

综上所述,随着近几年我国煤炭资源的加剧利用,我国的煤化工废水含量也在持续增加,现阶段急需要解决的问题就是煤化工废水的处理,据调查表明,我国现在还没有成熟的煤化工废水处理技术,所以相关的科学人员必须要加强在煤化工废水方面的处理力度,结合实际的煤化工废水的排放情况和组成,进一步完善并优化现在的煤化工废水处理技术,综合多年的技术经验研究出一种高效的、简单的煤化工废水处理工艺,有效地对我国水质进行改善。从而提高人们的日常生活质量,有效地确保生态环境的质量,相关的处理工作人员要加强煤化工废水的处理技术,进一步改进了废水处理工艺,最大化实现煤化工废水零污染的排放。

参考文献

[1]吴唯民,杜松.现代煤化工废水处理研究进展及展望[J].煤炭科学技术,2018,46(09):1-3.

[2]李俊,刘晓晶,贺正泽,等.煤化工废水难降解有机物的处理技术研究进展[J].应用化工,2018,47(12):2786-2790.

[3]第六届全国煤化工水处理技术发展与应用专题研讨会将于4月12日在杭州召开——现代煤化工废水处理技术工程案例分享交流会[J].煤炭加工与综合利用,2018,02:76-77.