摘要:我国煤炭资源丰富,而石油和天然气相对稀缺,因此煤化工一直在我国工业领域发挥着重要作用。但是,煤化工企业会消耗大量的水资源,排放大量的废水和污水,严重损害生态环境的发展。为实现长远发展,煤化工企业应采取积极措施,切实解决污染问题。在这种背景下,有必要加强煤化工废水处理技术的应用分析,这具有重要的现实意义。
关键词:煤化工废水;处理技术;应用研究
一、煤化工废水的主要来源及特点
1.1煤化工废水主要来源
煤是煤化工的主要原料。经过化学处理后,它变成液体、固体、气体燃料和化学品。最后,它是一种经过特殊工艺加工而成的具有一定价值的化工产品。甲醇制烯烃是以煤或天然气为原料合成甲醇生产低碳烯烃的化工技术。其主要原料为石脑油和轻柴油。甲醇制烯烃生产过程中产生的污染物包括苯酚、酯、酮、焦油、COD等,不可避免地会增加煤化工废水的污染程度。因此,必须采用适当的废水处理技术对污染物进行过滤和吸收,以减少对环境的污染,否则将对周围环境和人民健康构成威胁。
1.2煤化工废水主要特征
煤化工废水的特点主要体现在以下几个方面。(1) 煤化工生产过程和工艺相对复杂,生产环节多,每个环节都可能带来不同程度的污染。这些污染物最终通过废水排放,废水中含有多种不同成分的污染物,处理难度大,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,煤化工企业不断引进新材料、新技术。新材料也会带来新的污染物,给废水处理带来更高的难度。(3) 煤化工废水中污染物浓度较高,主要是因为煤化工生产过程复杂,环节多,每个环节都会带来不同成分的污染物。其中一些污染物在运行过程中会产生化学反应,会出现一些深色的液体或固体,给废水处理带来困难。(4) 煤化工废水比一般废水难降解。煤化工废水中含有联苯、喹啉等难降解物质,处理难度大。
二、相关加工技术
2.1固定式生物技术
固定式生物技术是21世纪才发展起来的新技术。该技术采用天然、功能强大的生物材料作为过滤材料。例如,生物曝气池将采用生物陶粒、生物火山岩作为滤料。这种技术有很多优点,主要有三个方面。首先,固定式生物技术对污水处理范围有一定的针对性。这样,在煤化工企业废水处理过程中,通过对优势菌和驯化菌给予一定的选择性,可以处理废水中的一些难降解物质。其次,与传统的污泥处理方法相比,固定式生物技术具有很大的优势。它对废水中难降解物质的处理能力是传统污泥处理能力的6倍甚至7倍。而且治疗更彻底,可以达到90%以上,这是传统方法无法达到的。三是固定式生物技术效率高、时间短。对90%以上的难处理废水进行清洗,只需8小时左右。效率很高。这是因为该技术中使用的菌株都是固定化和驯化的,属于优势种。菌株本身的降解能力很强,降解速度较快。
2.2高级氧化技术
煤化工企业废水中含有大量的有机物。与无机化合物相比,有机化合物具有多样性和复杂性。这给废水处理带来了一定的困难。然而,废水中的有机物大多是酚类化合物,含氨和氮的有机物,难降解,废水处理难度较大。先进的氧化技术可以很好地解决这一问题。该技术主要是通过在水中形成OH自由基来降解。废水中的难降解有机物可在水中形成自由基,最终形成NO2和水进行降解。多相似催化、催化氧化和其他类型的催化氧化是先进的氧化技术。在煤化工企业废水综合处理的初期,一个重要内容就是去除COD等有毒有害物质,这可以通过采用先进的氧化技术来实现。同时,该技术还可以提高废水本身的生化性质。这种技术也有一些缺点。在初步处理过程中,消耗量大,效果不如预期明显。因此,会影响经济效益。鉴于此,一般情况下,在深度处理过程中将采用先进的氧化技术。
2.3活性污泥法
活性污泥法是目前应用最广泛的污水生物处理方法。在这种方法中,在人工供氧的前提下,通过微生物群的混合培养,可以形成活性污泥。然后通过活性污泥的生物混凝、吸附、氧化等特性,降解废水中有毒有害有机物。
它能去除废水中溶解的有机物,以及一些被活性污泥吸附的悬浮颗粒、废水中的磷和氮。在整个过程中,有机物被微生物降解。同时,还合成了新的微生物,以保持反应器中微生物的数量,即活性污泥的数量。两者的数量是平衡的。
2.4碳生物铁法
目前,部分煤化工企业的废水排放指标已达不到要求。原因是多方面的,要么是采用的技术不够先进,要么是企业超负荷运行。为了解决这一问题,可以采用碳-生物铁法。方法是对处理后排放的废水,如果各项指标达不到标准,可采用活性炭吸附过滤法进行处理。也就是说,这种方法是利用老化的活性炭进行生物再生。碳-生物铁法工艺具有设备少、操作简单、易于掌握等优点。同时,碳可以循环利用,可以大大降低处理成本,且成本相对较低。如果在煤化工企业废水综合处理过程中发现排放的废水不达标,需要再次进行净化,可采用碳生物铁法。
三、现代煤化工企业的废水处理的技术与应用
3.1吸附法污水处理技术的应用
吸附法作为一种废水处理技术,在处理含油量大的废水中具有不可替代的作用。通过增大吸附剂的比表面积,可以吸附废水中的污染物并吸附在废水表面,实现油水分离。由于废水中存在不同的物质,因此有必要选择合适的吸附剂进行吸附。活性炭作为吸附剂在含油废水处理中得到了广泛的应用,但其成本高,难以实际应用。因此,开发高效、低成本的吸附材料是提高含油废水处理技术的必要条件。
3.3活性污泥废水处理技术的应用
活性污泥法是一种以活性污泥为主要原料,广泛应用于污水处理的好氧生物处理方法。其工作原理是向废水中注入空气。经过一定时间后,活性污泥会滋生好氧微生物,形成以微生物胶束为主的絮凝剂,产生较强的吸附和氧化有机物的能力。它可以去除废水中的可溶性和胶体生化有机物,也可以利用活性污泥吸附废水中的悬浮物等物质,还可以去除废水中的部分磷和氮。在活性污泥的工作过程中,废水中的有害物质被微生物降解,形成新的微生物,保证活性污泥量与微生物量的平衡。
3.4污水深度处理技术的应用
煤化工废水经过一系列处理后,仍存在一些难以溶解的有害物质。基于这种情况,有必要采用先进的废物处理技术,对废水中难以溶解的有害物质进行分解。通过混凝、沉淀、过滤、化学氧化等方法对废水中的有机物进行深度处理。
3.5浓盐水废水处理技术的应用
浓盐水废水处理技术包括膜浓缩技术和热蒸发技术。膜浓缩技术是利用不同分子量的有效成分和废水进行定向分离,最终达到浓缩的目的。它能提高废水中的盐浓度。该方法投资少,技术性强,应用广泛。热蒸发技术是对含盐量大于4%的废水进行蒸发浓缩,达到废水处理的目的。
结语:
综上所述,煤化工废水处理直接关系到煤炭工业的可持续发展和经济效益。煤炭企业要重视煤化工废水处理技术的应用和研究,理清当前煤化工废水处理与煤炭工业发展的关系,建立科学的煤化工废水处理系统平台,实现煤炭工业长期稳定发展。
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