摘要：随着我国工业化的快速发展和城市化进程的加快，对于能源的需求也在不断的扩大，我国煤化工企业也随之发展起来，伴随着煤化工产业的不断发展以及壮大，我国的生态环境却遭到了严重的破坏，人们也越来越重视环境污染这一问题，为了能够保护环境，促进我国工业的可持续性发展，我国一定要对煤化工产业在发展过程中产生的污染问题进行有效的控制以及治理。
关键词：煤化工；污染物；治理；研究
煤炭是我国非常重要的能源，也是我国冶金、化学工业的重要原料，因此，煤化工过程的污染备受关注。煤的主要成分包括无机物和有机物，在生产过程中，会排放大量的废水、废气、废渣，构成严重的环境污染。本文对煤化工主要过程及燃煤产生的污染物进行分析，阐述其来源、产生特征、气固污染物的种类、浓度以及排放特征，综述基于污染物特征的控制措施，为发展煤化工污染控制的新技术提供参考。
一、煤化工过程的主要污染物
1.废气。煤化工过程中产生的废气主要来源于煤制焦和煤制气这两个过程。煤制焦废气主要来自于对于煤炭的装煤、炼焦、化产回收过程，在装煤的阶段，煤炭原料在高温下与大气直接接触，会产生大量的烟尘、多种对人体有害的有机多环芳香烃类气体；在炼焦的阶段，废气主要来自于煤炭原料在化学转变过程和未完全碳化煤炭中产生的挥发性气体，这些主要包括飞灰、焦油气和化学转化过程中煤炭与大气接触产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体，除此之外，还有部分苯类物质、氰类化合物等。煤制气过程产生的废气主要来自于煤气净化过程中的尾气、氨和硫、酚类物质回收塔排放出的废气，这些废气主要为一些碳氧化物、硫氧化物等气体，除此之外还含有铅、砷等有害物质，对环境及人类健康的危害较大。
2.废水。煤化工过程产生的废水主要产生于煤制焦和煤制气两个过程，煤制焦过程中的废水来源于煤气冷却、焦油加工等步骤，废水的种类有脱硫废水、除尘废水、氨水等，煤制焦产生的废水主要含有氰化物、硫化物、氨氮等无机物，还含有苯类、酚类等有机物，一些重金属元素，这些物质在废水中造成净化处理的困难，排放到环境中也会造成严重的污染情况。
3.煤化工过程产生的废渣污染物。煤化工企业在对煤炭资源进行气化的过程中，需要较高的温度才可以进行，在高温状态下煤炭资源与气化剂产生一定的反应，在这一过程中煤炭中含有的有机物会转换成气体燃料，而煤炭中的其他矿物质会转换成灰渣，从而产生了废渣，这种废渣中有许多的混合物，处理起来也比较困难。
二、煤化工主要污染物的控制
1.废气的控制方法。煤化工过程中的废气控制方法如图1所示，处理后，可以将烟气无害化，再高空排放。此外，将烟气进行生物洗涤，洗涤液进入焦化废水处理系统，这样废气中的有机污染物苯酚、吡啶等会减少，在废气燃烧时，降低二次污染。
2.焦化废水的控制方法。目前焦化废水的处理主要包括一级处理、二级处理和三级处理。焦化废水在生化处理前，要进行预处理即一级处理，通常采用气浮法或隔油处理法，以去除焦油等污染物，避免对生化系统中微生物的抑制和毒害，包括蒸氨、除油、气浮、溶剂萃取脱酚等工艺。一般地，前期的脱酚、蒸氨等化产回收工序是污染控制的核心，废水的生化处理只占总负荷的20%~25%。目前二级处理一般采用厌氧（A）和好氧（O）多级生物反应的工艺以及多种工艺的组合方式处理。合理的组合工艺如A/O2、A/O/H/O处理的焦化废水COD、酚类、硫氰化物、氨氮能分别达到90.7%、98.9%、98.6%和99.9%的去除率。
国内大部分焦化企业废水处理工艺使用A/O法，也有部分企业采用A2/O、A/O2、SBR、生物膜法等工艺，处理效果略有差异，有待提高。在相近的水力停留时间（HRT）及其他运行参数下，A2/O工艺与A/O工艺有几乎一样的COD和氨氮去除率，但A2/O工艺存在产酸阶段大分子有机氮脱除氨基的过程，能更好地脱除有机氮，同时部分难降解物质在产酸阶段分解为好氧阶段能迅速降解的中间产物，因此该工艺在焦化废水处理时有更好的表现。在上述工艺单元中，基于良好控制性和较低HRT的生物流化床工艺具有良好的发展前景；韶钢焦化厂废水处理采用生物三相流化床A/O2组合工艺，生物系统总停留时间低至42 h，工程体积减少50%~60%，运行费用降低30%以上。如在某集团公司实施的4 800 m3/d规模的O/H/O焦化废水处理新工艺中，能够承担更高的负荷，在投资方面更具有优势。三级处理是针对生物出水的深度处理，包括混凝强化、吸附、脱色、高级氧化等方法，可解决生物出水残留的COD和氨氮等污染物难以达标的问题。目前，生物强化法、烟道气处理法、Fenton氧化法、湿式催化氧化法、光催化氧化法、超临界催化氧化法等均有报道。其中高级氧化法可以通过产生大量的·OH，无选
择性地将废水中的难降解有机污染物降解为CO2和H2O，具有降解彻底、无二次污染等优点，但在工程应用方面未取得突破。某理工大学在前期工程实践中，证明了O3/H2O2协同氧化工艺，可将焦化废水尾水中的污染物去除，达到工业循环水回用的要求。焦化废水生物处理技术研究已取得一定进展，但其水质组成复杂，仍有很多待发现的新有机物种类，即使是达标的外排水也具有潜在的环境毒性。因此，未来焦化行业污染控制应从炼焦生产和化产回收等生产工艺层面进行优化，推广清洁生产技术。如采用自动控制粉尘捕集系统、干熄焦技术；设置完善的煤气净化和化产回收工艺；在煤气终冷前设置脱氰脱硫工艺，增加焦油和粗煤气中化学产品回收的种类和数量；熄焦水循环利用；严格管理设备仪器等。在废水处理的研究和工程方面，今后应该对焦化废水水质有更全面的掌握。针对尾水仍存在有毒有害物质的问题，应采用高级氧化等三级处理工艺，完善污泥、废气、残余有机污染物的监控方法，减少二次污染。焦化废水可以回用至湿法熄焦补充水、钢铁转炉除尘水系统补充水、高炉冲渣、洗煤循环水补充水、煤场喷洒等场所，企业应注意废水的资源化，减少新水量和耗用的环境容量。另外，今后还应开展焦炭使用、炼焦生产、化产回收及污染控制过程中的替代技术研究，实现行业的优化升级。
3.废渣的控制方法。废渣主要是由硅、铝、镁、铁、钙等的化合物组成，并都含有少量钛、钾、钠、磷等化合物和微量氰化物。主要处理方式是固定化再利用，作为原材料再加工制成新的产品，回收有用微量元素和污染物后，燃烧或是填埋处理。图2是对煤化工过程废渣来源及处理方式的概括。从图2可以看出，资源化再利用是首选方法，填埋和焚烧等处理容易产生二次污染，还需要占用大面积的土地，是不被看好的技术。
通过上述内容我们能够知道：在现阶段的发展过程中，煤化工企业对我国的发展有着重要的作用，但是在煤化工企业的发展过程中，会产生一定的污染物：废水、废气以及废渣等，所以，煤化工企业在日后的发展过程中，一定要采取有效的措施针对废水、废气以及废渣进行处理，从而有效的保护我国的生态环境，并在此基础上促进自身企业更好的发展以及壮大。
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