林立新
山东潍焦集团薛城能源有限公司 山东省枣庄市 277000
摘 要：煤化工产业是基于煤、石油、天然气等资源高效应用的一种新型的产业，随着生态环保成为我国可持续发展的一项基本要求，煤化工技术得到了大力的发展和应用，但这种新型的化工项目在提高了不可再生资源的利用率的同时，又同时带来了水资源和环境资源的污染问题，煤化工废水具有很强的毒性。因此，
关键词：煤化工；废水处理；工艺技术；应用进展
1煤化工废水的分类及特点
1.1煤提炼天然气废水
煤提炼天然气化废水主要来源于煤气发生炉的煤气锅炉内的冲洗、冷却以及去杂质等过程，主要是含有杂环化合物和苯环结构的碳氢化合物的处理废用水。其中所含污染物质相当多，主要有氨类、氮类、酚类、石油因子类、氰化物因子、硫化物因子等，这些因子多数有毒，处理这些也有相当的难度：这些废水成分由好多物质组成，导致废水污染物浓度高且难处理，处理这些污染物对技术要求高；废弃水中酚因子、氰类因子等有毒性物质阻止微生物活跃性；废弃水可再生性差，不易被微生物溶解等多个方面。
1.2煤提炼制油废水
用固体煤提炼汽油、柴油、液化气等工业燃料以及化学品的过程是煤制油工艺。煤提炼制油过程中排放的废水如COD的浓度、色彩度、乳炼度都相当高，不好溶解。煤提炼制油高污染物质废水主要的特点是含硫因子、含酚因子，含油量因子及悬浮颗粒污染物较低，COD污染物较高，超出多数的微生物处理的范围，盐碱含量稀少。这类废弃水排放多、污染高，难度处理系数大。
1.3煤提炼制焦废水
把煤烟隔离空气用火炉加热制成焦炭的过程就是煤提炼制焦。我们国家在提炼煤焦的过程中排放的COD因子、氨氮因子量相当可观。提炼焦而产生化学废水污染无不好处理，污染的范围广。据调查显示，提炼焦化产生的废弃水物中存含有15大类558小种有机微生物，主要是包括酚因子类及氨因子氮因子，都是含量小但毒性高的有机污染源和无机污染源，这种典型工业有机废水具有分布广、组成因素多、有毒物质难溶解的特点。
2煤化工企业废水的处理技术
2.1预处理技术
（1）脱酚
煤化工废水中所含有的酚，可利用具有高比表面积的吸附材料进行脱酚处理，当吸附材料吸附饱和后，在利用有机溶剂或蒸汽对吸附剂进行解脱再生。常用的吸附材料有改性的膨润土、活性炭以及大孔的吸附树脂。天然的膨润土在其表面具有亲水性的硅氧结构，对水中有机物的吸附性差。因此，在利用膨润土作为吸附剂时通常对其进行改性在加以利用。有研究者对天然的膨润土和经过改性的有机膨润土的脱酚性能进行了研究，结果表明改性后的膨润土吸附活化能更大，达到平衡的时间较小，吸附酚的量更大。
活性炭也是常用的吸附剂之一，活性炭的具有高比表面积、表面的孔结构发达，而且价格相对低廉。因此，在煤化工废水脱酚处理中常用活性炭为吸附剂。有研究者利用活性炭吸附浓度为60mg/L的苯酚，在温度为30℃，pH值为6.0的条件下，苯酚去除率为86%。随着高分子材料技术的发展，新型的吸附材料展现出了更为优越的吸附性能，例如大孔吸附树脂的应用，大孔吸附树脂与吸附物质之间靠范德华力来吸附，其表面还有巨大的比表面积，相比活性炭等吸附材料，它具有空分布窄，容易解脱等优点。
（2）除油
煤化工企业产生的废水中含有一定的油类，油类物质将会黏附在菌胶团的表面，进而阻碍了可溶性有机物进入到微生物的细胞壁，从而影响了生物处理工艺的效果，因此在进入生化处理单元前应对煤化工废水进行出油，以提高后续的处理效果。通常情况下，生化处理废水要求进水中含油量需小于50mg/L。
在煤化工废水的油类物质通常采用隔油池和气浮法来进行控制。
（3）蒸氨
煤化工废水氨氮的浓度很高，主要来源于煤制气反应中高温裂解和煤制气反应剩余的氨水。高浓度的氨氮，在进行生化处理过程中会抑制硝化细菌的活性，进而导致生活处理工艺处理效果不佳，不能保证出水氨氮达标。目前脱氨的过程主要采用水蒸气汽提法，将煤化工产生的废水中通入大量的高温蒸汽，使其充分的接触，以此将废水中的氨氮进行吹脱，这样可以有效的降低废水中氨氮浓度。吹脱出的氨氮在经过分离、蒸馏等步骤进行回收再利用。
2.2物理化学法
物理化学法是在水处理过程中根据物理化学或化工分离原理进行废水处理的一种方法。物理化学法包含离子交换、吸附、分离、萃取、汽提等。该种水处理方法主要用于去除废水中含有的较为细小的悬浮物和溶解的有机物，其缺点在于某种水处理方法具有较强的选择性，只适用于或者针对某一类物质的分离能够达到较好的水处理效果，且水处理的费用较高，还容易造成二次污染加大了水处理的难度。
离子交换法是一种借助于化学键的亲和力不同从而实现离子交换剂和水中的离子进行交换反应从而达到净化废水的方法。吸附法是利用多孔介质吸附废水中的有机污染物，从而使废水得到净化，饱和的吸附介质需再生重复使用。采用活性炭吸附法处理煤化工废水，最佳活性炭投加量为60g/L，吸附饱和时间为2.9h。萃取法是利用萃取剂，通过向废水中添加难溶或不溶于水的有机溶剂，借助相似相容原理，萃取废水中的非极性有机物，从而达到净化废水的目的。采用超临界二氧化碳萃取技术脱除废水中有机物具有明显的优势，溶剂绿色，工艺简单且分离效率高。
2.3PACT法
PACT法是在生化进水中投加粉末活性炭(PAC)，利用粉末活性炭吸附溶解氧和有机物，在曝气池中进行微生物分解的污水处理工艺。由于巨大的比表面积和很强的吸附能力，活性炭可以吸附废水中大量的污染物和有毒物质，将污染物的水力停留转化为固体停留以延长生化反应时间，同时避免有毒物质对微生物的毒害，保证了废水处理的稳定，工艺中的活性炭可循环利用。PACT法活性炭吸附处理COD的动态吸附容量为100%~350%，处理难生物降解污染物的效果比较好。将PACT法运用到生物短程脱氮工艺中，将系统总氮脱除效率由43.8%~49.6%提高到了68.8%~75.8%。采用PACT法处理煤制油低浓度含油废水，试验数据显示，PACT对COD、SS(固体悬浮物)、NH3-N、油的平均去除率分别为75%、62%、59%、78%，出水水质达到了污水综合排放的一级标准。
2.4臭氧氧化技术
臭氧是一种强化剂，其氧化过程有两种途径，一种是直接通过分子臭氧氧化，另一种是间接的通过臭氧分解并生成羟基自由基来进行氧化。臭氧氧化技术可以降低煤化工废水中的COD，同时还能够降低水中的色度和浊度，同时在该过程中不产生二次污染。有研究表明，在内循环的反应器中，利用臭氧对煤化工废水进行深度处理，COD的去除率可到40%~50%，其中对酚类和杂环类有机物效果最好。随着对臭氧氧化技术的深入研究发现，臭氧在单独使用过程中，有机物和臭氧反应后通常会生成醛和羧酸，而这两种物质不能再和臭氧继续反应，进而限制了臭氧的矿化作用，降低了臭氧的处理效果。因此，研究者采取了其他的措施以提高臭氧的氧化作用，有研究者采用UV与臭氧联用来进行废水的处理，结果表明臭氧的氧化能力比单独使用时提高了10倍以上，极大地改善了臭氧的氧化能力。
3结束语
总之，煤化工废水的处理工艺具有一定的专业性和复杂性，且对于煤、天然气等自然资源的利用有非常显著的促进作用。因此，相关的技术人员和工作人员应当重视其工艺技术应用过程中所产生的废水的处理。力求将废水产生的总量尽可能减低，并且通过废水处理避免二次污染的产生。
参考文献
[1]兰玲玲.煤化工废水处理工艺技术的研究及应用进展[J].广州化工,2019(7):43-45.
[2]叶旭东.煤化工废水处理工艺技术的研究及应用进展[J].中国化工贸易,2019(21).