化學工業一直是我國經濟的支柱產業之一。我國近年來的煤化工產業得到飛速發展，煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣和煤制乙二醇都是國家所重視的新型能源。但是煤化工在生產過程中要消耗大量的水資源，也容易產生大量的廢水，造成嚴重的水源污染。對此要從技術上進行改進，提高煤化工的廢水處理技術的水平，對廢水實行淨化和重複利用，提高水資源的利用率。
1 煤化工廢水的來源以及特點
煤炭是煤化工的主要原料，運用一系列技術手段，將煤炭轉化爲燃料和化學產品的過程。在煤化工的生產過程中，有多個工序都容易產生廢水，比如:鼓風冷凝、脫硫、除氨等。煤化工的廢水中含有大量的酚和氨，還有焦油、苯酚、氰化物、硫化物、COD等污染物質，具有強烈的毒性。如果不能採用有效地措施對廢水進行處理，會降低土壤的質量，對環境造成不可預計的負面影響。
煤化工廢水的主要特點有如下幾方面。
第一，難以被降解。煤化工廢水當中含有大量的有機物，比如：喹啉、異喹啉、聯苯，這些有機物的結構異常穩定，很難被降解，給煤化工廢水的處理帶來了巨大的困難。第二，顏色深，污濁程度高。在煤化工進行生產時，各個環節都能夠產生一定的廢棄物，融入工業廢水當中。這就造成了工業廢水成分複雜，各種污染物質混合在一起，顯得特別污濁。第三，污染成分複雜。煤化工的生產工藝很複雜，具有多個生產環節。這些環境中都會產生污染物質，這些污染物質集中在廢水當中，成分複雜，大大增加了廢水處理的'難度，提高了對廢水處理技術的要求。
2 煤化工廢水的處理技術
2.1 預處理
2.1.1 氣浮法
這一方法主要是針對廢水中的油類物質進行去除和回收。主要工作原理是：向廢水中通入空氣小氣泡，促使小氣泡與水中的油滴顆粒粘附在一起，再把利用特殊方法把氣泡從水中排出去，達到了分離油質成分的作用。氣浮法對於懸浮物的處理效果顯著，而且產生浮渣容易運輸和再次利用。但是氣浮法只對於油類物質具有明顯效果，所以經常要與其他方法配合使用。
2.1.2 混凝沉澱法
混凝沉澱法是爲了出去廢水中懸浮的有機物，以便進行後續的生物處理。這種方法主要是利用重力作用讓水中的固體懸浮物下沉，從而與液體分開。在工業廢水中加入混凝劑，比如:鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺，來強化沉澱效果。採用混凝沉澱法，需要根據廢水成分的不同、pH值的不同來採用不同種類和用量的混凝劑。這種方法的優點是流程簡單、花費資金少，能夠實現大批量的廢水處理;缺點是對於COD的去除沒什麼效果，而且容易生成大量難以進行脫水處理的泥渣。
2.1.3 MAP化學沉澱法
MAP化學沉澱法是爲了去除煤化工廢水當中的氨和氮。由於含有氨和氮的複鹽，比如:磷酸銨鎂、磷酸銨鋅等，不容易在水中溶解，所以,要向廢水中加入磷酸根離子和一些金屬離子，來與高濃度的氨和氮生成沉澱進行分離。目前，對含氨氮廢水的處理，主要是向其中投入氯化鎂和磷酸氫二鈉。由於生成的沉澱物英文縮寫爲MAP，所以這種方法被稱作MAP化學沉澱法。MAP化學沉澱法對於廢水中的氨和氮去除率很高，工藝流程也不復雜，沉澱反應不會受到溫度和水中毒素的影響，生成的沉澱物也沒有後續污染。
2.1.4 溶解萃取脫酚法
透過溶解萃取對廢水進行脫酚處理，能夠回收廢水中的酚成分。酚在一些特定的溶劑中的溶解度比在水中的溶解度，這一特質就是溶解萃取脫酚法的工作依據。將含酚的工業廢水和容易溶解酚的萃取劑共同投入萃取設備當中，然後再透過精餾塔將酚和萃取劑分離出來，得到能夠繼續循環使用的萃取劑和脫酚廢水，達到提取廢水中的酚的目的。經過處理後的脫酚廢水，可以經由溶劑回收塔流向下一廢水處理環節。
2.2 生化處理
2.2.1 SBR工藝
SBR工藝是一種出現於20世紀70年代的新技術，主要適用於生物降解和脫氮除磷。SBR工藝包括5個工作流程，既進水、反應、沉澱、排水、閒置等。這一工藝方法能夠實現生物降解、沉澱、均化和終沉等功能於一體，由高科技設備進行自動控制，不需要再設定污泥迴流系統。SBR工藝的反應池具有良好的生化反應能力和污水處理能力，能夠有效抵抗污泥膨脹帶來的衝擊，穩定地進行工作。
2.2.2 固定化生物技術
固定化生物技術能夠有效處理廢水當中的難降解有機毒物，是近年來研發出來的新型廢水處理技術，在固定優勢菌種時具有很強的針對性和可選擇性。採用這種技術對工業廢水進行處理，能夠提高生物反應器內部的微生物的細胞濃度和純度，有利於高效菌種保持活力。透過這種方法來處理工業廢水，產生的污泥較少，容易去除大量的氨，形成固體和液體分離開的處理產物。
2.2.3 A2-O法
A2-O法又叫做低氧-好氧法，對於工業廢水當中的氨氮和有機會具有顯著的處理效果。A2-O工藝是在A-O工藝的基礎上進行改進的工藝方法。相比A-O工藝，A2-O工藝在缺氧池之前多設定了一個厭氧池。在煤化工的廢水當中，往往會含有大量的雜環及多環的芳烴類有機物，這些有機物在氧氣充足時不容易發生生物降解，必須要經過厭氧酸化處理，才能夠容易發生生物降解，或者轉化爲小分子。
2.3 深度處理
2.3.1 活性炭吸附法
活性炭是一種黑色、多孔的固體炭，具有很強的吸附性，在工業生產中常常被當作吸附劑來使用。活性炭吸附法，就是利用活性炭的這一特質，對煤化工廢水進行深度處理。活性炭的孔洞表面具有大量的羧基、羥基、酚羥基和內酯，對COD具有明顯的去除效果。科學調查表明，在pH值爲6的環境下，向50 mL廢水當中投入一克活性炭粉末，1 h能夠去除98.5%的COD。
2.3.2 催化溼式氧化法
催化溼式氧化法，就是在高溫、高壓、催化劑等條件下，促進廢水當中的氧化作用，把廢水當中的有機物分解成二氧化碳、水和氮氣等無害物質。目前這一方法的應用主要體現在兩個方面：高濃度、難降解的有機廢水的預處理;包含有毒物質的工業廢水處理。這種方法的特點是用途廣、氧化速度快、廢水處理的效率高、工藝流程簡單、不容易產生二次污染。使用這種方法，催化劑昂貴的價格和高處理成本是主要的限制條件。另一方面，使用催化溼式氧化法需要高溫高壓的工作條件，對工藝設備具有很高的要求。
2.3.3 臭氧氧化法
臭氧氧化法具有瞬時反應、沒有永久性殘留物、處理效率高等特點，被應用於煤化工的廢水處理當中。其主要工作流程如下：首先,在隔油池內分理出廢水的油和酚，然後進去調節池進行PH值的調節，最後與臭氧一起透過氧化器進行氧化，透過氧化器的時候一般以一種噴射的方式來進行。由於臭氧不容易儲存，需要在生產之後立即進行使用，所以,不容易調節臭氧的輸出量，在廢水的水質發生變化時的適應性差。另一方面，這一工藝方法容易消耗較大的投資和耗電量，實行的成本過高，還容易造成臭氧泄露，對周圍環境和生物形成危害。
3 處理工藝
工藝的廢水處理過程中，對傳統的工藝流程進行了改進。經處理後送深度回用處理站作最終處理，廢水站執行過程中產生的水泵機封冷卻水、場地清洗水、設備檢修排水等全部收集後處理，因此可以達到區域內無廢水外排。經過3年的現場運營，效果良好，最終70%的煤化工廢水處理成了工業用水，在其餘單元內回用;10%的納濾(納濾)濃水送三燒結混合機拌料處理，20%的二級RO(反滲透)濃水用作鍊鐵廠1#燒結機的幹法脫硫裝置的煙氣冷卻水，達到廢水“O”排放的目標，這也是國內鋼鐵企業處理焦化廢水做的最好的。
4 結語
煤化工的廢水處理，是推動煤化工綠色化、環保化的重要工作內容之一。煤化工廢水的成分複雜，容易對環境和人體健康造成嚴重的破壞。爲了降煤化工廢水的惡劣影響降到最低，必須提高廢水處理技術的水平，研究出低成本、高效率、高去除率、無二次污染新型廢水處理技術，這樣才能夠促進煤工業的可持續發展。