石玉山

摘 要：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。文中对新形势下煤化工污水处理技术进行了分析。

关键词：煤化工；废水；处理技术

1 煤化工污水的来源

1.1 焦化污水

在高温状态下干馏炼焦煤，炼焦煤里面的水分与粗煤气混杂在一起，并形成成分复杂的剩余氨水冷凝液，譬如回收与精制车间的焦油渣、酸焦油，熄焦池的焦粉和生化脱酚工段的活性污泥等。另外在煤气净化的过程当中，以及在焦油加工、粗苯精制等过程中所产生的成分复杂的污水，都具有焦化污水的性质。

1.2 气化污水

炉中的煤燃料在高温下，以空气作为气化的介质，与煤燃料当中的可燃物质产生化学反应，然后转化成气体燃料，另外还产生煤气洗涤污水和冷凝水等气化污水，常见的有固定床的固态气化排渣、加压液态排渣，以及流化床气化排渣和气流床气化排渣等。

1.3 液压污水

这种污水既可以通过直接液化，也可以通过间接液化产生。直接液化是煤燃料在炉中高温和高压条件下，加入的氢气促使煤燃料中的有机高分子结构转化成为较低分子的液体燃料，虽然产生的污水量比较少，但污水当中所含有的硫化物和氨等浓度非常高。

2 新形势下煤化工污水处理技术

2.1 预处理工艺

2.1.1 除油

生物处理工序对进水含油质量浓度的要求是一般≤50mg/L，最好控制在10mg/L以下。由于煤化工废水中的油类物质主要来源于气化、煤炭液化工艺排水系统，且一般以轻质油为主，故此类废水通常采用隔油法处理。隔油法去油工艺路线一般为“调节池→隔油池→水解池→缺氧池→MBBR→混凝→臭氧→MBBR→气浮滤池”。鲁奇气化废水中试，结果表明：在预处理工序废水含油质量浓度<200mg/L的情况下，通过上述工艺综合处理后，预处理工序出水的油质量浓度可以控制在1mg/L以下。

对于含有较多重油成分及悬浮颗粒物质的废水，一般采用气浮法进行预处理。气浮法一般分为加压气浮法、溶气气浮法、真空气浮法、电解气浮法、生物气浮法等几种。如某公司采用气浮法对煤制合成氨和煤制甲醇废水进行预处理后的结果表明，在预处理工序进水中，CODCr、氨氮、SS、油类的质量浓度分别为300mg/L、160mg/L、90mg/L、26mg/L，经气浮处理后对应的出水水质指标分别不超240mg/L、150mg/L、10mg/L、3mg/L，可见气浮法对处理煤化工废水中的SS和油类物质是十分有效的。

2.1.2 脱酚

酚在废水中是一种有害物质，但若提取物确实有很高商用价值，将价格较为昂贵的酚萃取出來作为商品出售，能对废水处理装置的运行起到一定的经济补偿作用。目前，煤化工废水酚处理工艺主要是萃取，通过研究萃取剂浓度、温度、pH值、萃取比等条件及其对脱酚效率的影响，建立NaOH反萃取回收酚类的方法体系，选择高效、经济的萃取剂、反萃剂进行萃取及反萃工作。相关试验结果表明，萃取脱酚率达到97%以上，反萃取脱酚率达93.4%，酚总回收率达到90%以上。同时，经过脱酚处理的废水含酚质量浓度可以降到75mg/L以下。

2.1.3 脱氨

目前，一般采用蒸汽汽提—蒸氨法去除煤气化废水中的氨类物质，如氨氮和氰化物，其工艺流程一般是使用大量的蒸汽与煤化工废水接触，使得废水中的游离氨有效析出，并进入吸收器后使用磷酸溶液吸收氨，再将富氨溶液送入汽提器，使磷酸溶液再生并回收，以此实现氨的脱除。

2.2 生化处理

当前煤化工废水处理一般以生物法为主，辅以物理和化学的工艺方法。生化法一般分为好氧处理法、厌氧处理法、厌氧-好氧联合处理法。

2.2.1 好氧处理法

好氧处理技术是指利用好氧微生物在有氧的条件下进行生物代谢，将废水中的有机污染物降解为低能位无机物的一种技术。目前主要使用的技术包括循环式活性污泥系统（CASS）、膜生物反应器技术（MBR）。

CASS技术实质上是一个厌氧-缺氧-好氧交替运行的过程，可达到同步硝化-反硝化和生物除磷的效果，其经济性、稳定性和高效性在生产实践中得到了验证。MBR技术具有和CASS技术类似的曝气池。

2.2.2 厌氧处理法

对于煤化工废水中以喹啉、吲哚、吡啶等为代表的难降解有机物，一般采用厌氧处理法予以处理。厌氧处理法很早就被应用到有机废水的处理中，如处理高浓度的有機废水、城镇污水中的污泥等。

3 结束语

总之，污水处理系统经过一系列调整改善，污泥老化现象得到有效缓解，污泥活性显著提高。污水处理能力增加了25%。为整个煤制甲醇生产系统提高生产能力创造了有力条件，提高了企业的核心竞争力和社会美誉度。随着污水处理系统优化的进一步推进，逐渐向降低单位污水处理成本，降低污水排放指标等方向努力。

参考文献：

[1]陈志莉，张统，等.煤化工污水处理技术及工程实例[M].北京：化学工业出版社，2015.

[2]崔玉川.城市污水厂处理设施设计计算（第二版）[M].北京：化学工业出版社，2015.

[3]北京市市政工程设计研究总院.给排水设计手册（第5册）城镇排水[M].北京：中国建筑工业出版社，2015.