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煤化工生產中的水污染問題及處理技術分析論文

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儘管我國是能源大國,但是我國依然存在石油、天然氣稀缺的情況。因爲石油、天然氣是我國煤化工生產的主要原料,煤化工是以煤爲燃料透過化學加工後,使煤轉化,綜合利用到工業中,因此在日常煤化工生產中需要應用大量石油和天然氣。但煤化工生產過程中會排放大量的廢水,如若廢水處理不佳將嚴重影響煤化工產業的發展,而事實上也證實了這一情況。對此,我國煤化工企業應當深入研究煤化工廢水處理技術,進而合理利用此種技術來處理煤化工廢水,提高資源利用率,並避免環境污染情況發生。所以,煤化工廢水處理技術的有效應用是非常有意義的。

煤化工生產中的水污染問題及處理技術分析論文

 關鍵詞:化工廢水處理論文

1 煤化工廢水的主要來源及特點分析

煤化工主要是以煤炭作爲原料,透過一系列的化學加工,將煤逐步進行轉化,得到液體、固體以及氣體的燃料與化學品,而且在透過一系列的流程製造出各種具有應用價值的化工產品的工業。由此可以充分說明,煤化工廢水主要是水質中含有酚和氨,除此之外還有 300 多污染物質,如焦油、苯酚、氰化物、硫化物、COD 等,這必然增強煤化工廢水的有毒性,需要採用切實有效的廢水處理措施加以處理,否則將造成嚴重的土壤污染、環境污染[1].

從煤化工廢水的組成及其來源可以體現出其具有多種特點,具體表現爲:

其一,難降解。因爲煤化工廢水中含有諸多難降解的有機物,如喹啉、異喹啉、聯苯等,這使得煤化工廢水難以被分解、被處理。

其二,色度和濁度高。煤化工廢水的另一大特點是色度和濁度高。之所以這麼說,原因就在於煤化工生產的各個環節均會產生污染物質,融入到廢水中可能會發生反應,產生色度較高的聲色集團,這必然會加劇廢水的色度,是廢水難以被處理。

其三,含有的污染物較多。因爲煤化工生產工藝比較複雜,其各個工藝環節均可能產生多種污染物,都集中在廢水中,就造成了廢水中含有多種污染物的情況,大大加劇了 廢水難處理的程度,需要採用專業的煤化工處理廢水處理技術來對其進行有效的處理[2].

2 煤化工廢水處理技術

因爲煤化工廢水污染性、破壞性較大,容易造成大面積的'環境污染,採用專業的煤化工廢水處理技術來加以處理是非常必要的。基於煤化工廢水的特點,本文筆者將重點分析 A/O 生化處理技術。

通常煤化工企業在進行廢水處理方面採用的工藝路線是物化預處理-生化處理-深度處理,這其中包括預處理、生化處理、回用水處理、濃鹽水處理等煤化工廢水處理技術,其中 A/O 生化處理技術是作爲生化處理技術來應用,進而有效分解煤化工廢水。A/O 生化處理技術主要包括以下工藝:

(1)A/O 工藝:A/O 工藝即爲厭氧/好氧工藝,主要是利用普通活性污泥來處理廢水,從而達到脫氮、脫碳的目的。因爲普通活性污泥的應用原理是其中的微生物會發生硝化和反硝化作用,如此廢水中的氮、碳等物質會被分離出來,進而達到分解廢水的目的。在煤化工廢水處理中 A/O 工藝的實施是在利用物化預處理之後,利用普通活性污泥來對廢水進行脫氮、脫碳處理,如此 COD 的濃度降低到16 左右,氨氮質量濃度降低到 0.5 左右[3].

(2)A/A/O 工藝:A/A/O 工藝即爲厭氧/缺氧/好氧工藝,是在 A/O 工藝的基礎上增加了厭氧處理段,如此可以處理廢水中難降解有機物,提高廢水分解程度。因爲 A/A/O 工藝的應用原理是透過加強厭氧處理程度,使廢水中難降解有機物變爲鏈狀化學物,進而轉化爲鍛鍊的化學物,從而達到有效分解廢水的目的。

(3)SBR 工藝。SBR 工藝即爲序批式活性污泥工藝,其是普通活性污泥法的改良,可以降解廢水中的有機物、氨氮等污染成分。在具體利用 SBR工藝進行廢水處理的過程中是以《合成氨工業水污染物排放標準》作爲排放標準,利用活性污泥來對廢水進行好氧與厭氧反應,從而利用好氧、厭氧微生物自身代謝機能處理廢水中的污染成分[4].

(4)CBR 工藝:CBR 工藝即爲載體生物流化牀工藝。此項工藝運用了生物膜法和活性污泥法的基礎原理來處理廢水,具體的應用是採用比重接近於水並且容易隨着水的自由運動而運動的生物填料添加到廢水中,對廢水進行生化處理。生物填料具有陳本低、作用大、佔地面積小、脫碳能力強、抵抗衝擊負荷能力大等優點,將其有效的應用於廢水處理中,可以大大提高廢水處理效果。究其原因,主要是以科學技術爲基礎的載體生物流化牀,其具體多種優點,如成本低、佔地面積小等,但同時它也存在一些缺點,如填料不佳、密度低等。對此,在具體進行此項工藝實施的過程中,需要專業人員來進行操作,儘可能的發揮此項工藝的優點。當然,要想使生物原料可以充分發揮作用,需要利用由鼓風機、風管系統、篩網系統等組成的鼓風曝氣系統來合理吹動生物原料,適量且合理的運用生物原料,如此才能使生物原料發揮作用,深度處理廢水。

(5)UASB 工藝:UASB 工藝即爲上流式厭氧污泥牀工藝,其主要是利用厭氧生物處理法來處理廢水。這種開發於 1977 年的方法發展至今,對廢水處理有很大幫助。因爲基於厭氧生物處理方法的UASB 工藝,可以將廢水中大部分的有機物轉化爲和,同時還可以將氣體、液體、固體分離,爲回收資源提供幫助。所以,UASB 工藝的實施對於煤化工廢水的處理具有非常大的作用。

生化法能夠較好地去除廢水中的苯酚類和苯類物質,但是對於一些難降解的有機物比如說喹啉類、吲哚類、咔唑類等效果較差。所以,在我國科學技術蓬勃發展的今天,積極研究的生物膜反應器、等離子體處理、光催化和電化學氧化等先進技術正在試驗和研究中,相信隨着科學技術的發展,這些技術將會廣泛的應用,大大提高煤化工廢水處理效果[5].

3 煤化工廢水處理技術的應用

爲了可以充分說明煤化工廢水處理技術的有效性,筆者藉助某實際案例來進行分析。

3.1 案例說明

某公司主要的生產經營活動爲煤化工生產活動,利用正常的煤化工生產工藝來進行工業產品的生產。因此,煤化工生產中必然會產生煤化工廢水。

對此公司的煤化工廢水進行檢測,確定其中含有有機物、有毒物質、金屬物質、生色集團,使得煤化工污水比較難處理,對此採用先進的煤化工廢水處理技術來進行整治,具體的實施流程是按照以上分析的煤化工廢水處理技術的工藝流程爲準。在具體實施中以“零排放”爲目的,並遵循物化預處理-生化處理-深化處理的原則,透過預處理、生化處理、回用水處理、濃鹽水處理等工藝加以處理(如圖 1 所示)。

3.2 煤化工廢水處理技術的應用

(1)廢水預處理。BDO 污水預處理裝置設計規模 60 t/h,BDO 污水、生產及生活污水進行隔離處理,將廢水中含有的油性物質隔離出來,在此基礎上沉澱污水,待污水沉澱後利用溶氣氣浮( DAF)或擴散氣浮( MAF)來在再次處理廢水,污水預處理達標後送入生產廢水調節池,達到廢水預處理的目的。

(2)生化處理。生化處理中,主要是利用 A/O生化處理技術來對 BDO 污水、生產及生活污水進行深入的處理,也就是按照以上 A/O 生化處理工藝來對污水進行處理,將廢水中的有機物分解[6].

(3)回用水處理。經過生化處理的煤化工廢水,廢水中的 COD、氨氮等濃度大幅下降。但廢水中依舊存在一些難以分解的有機物。此時,就需要對廢水進行回用水處理,即將廢水回用裝置調至爲 2 600t/h 標準,對廢水進行混凝沉澱、多介質過濾、膜分離(微濾、超濾、納濾、反滲透)、化學氧化等處理,使得廢水中難降解有機物得以徹底深度處理[7].

(4)濃鹽水處理。經過回用水處理後得到的水還需要經過濃鹽水處理,如此才能使處理後的水可以再次被利用。在濃鹽水處理過程中,需要採用雙模處理後的反滲透濃水,其鹽質量濃度在 3 000~25 000 mg/L,有利於提高濃鹽水處理效果;將廢水的鹽含量提升後,對廢水進行蒸發處理,此時通常採用機械蒸汽壓縮再循環技術,可以鹽滷水有效的排出,待其凝固結晶成固體,將其運送到堆填區進行埋放處理,如此便完成了煤化工處理,公司廢水零排放的目的便得以達到[8].

4 結束語

在現代化的今天,煤化工廢水污染比較 嚴重,如若不對其進行嚴格的處理,將造成嚴重的環境污染,這與我國大力提倡的環境保護理念不符。所以,在煤化工生產的同時,應當科學合理的應用煤化工廢水處理技術來處理煤化工廢水,使廢水排放達到排放標準,如此可以創造更多經濟效益的同時,保護環境。所以,在煤化工生產中科學、合理、有效的應用煤化工廢水處理技術是非常有意義。

參考文獻:

[1]韓忠明,潘勇延。現代煤化工企業的廢水處理技術及應用分析[J].化學工業與工程技術,2013,34(6):28-32.

[2]張剛,步春梅,石穩,等。淺析煤化工廢水處理技術[J].城市建設理論研究(電子版),2015(8):4650-4651.

[3]陳豔豔,王軍勝,盛飛,等。煤化工廢水處理技術試驗研究[J].環境工程,2014,32(2):68-71.

[4]柴振鵬。煤化工廢水處理技術研究及應用分析[J].化工管理,2014(29):272-272,274.

[5]翟俊英。煤化工廢水處理技術應用分析[J].中國高新技術企業,2015(18):98-99.

[6]李強,孫愛國。煤化工廢水處理技術發展概況[C].2013 工業用水與廢水處理技術及工程應用交流會暨中國土木工程學會水工業分會工業給排水專委會年會論文集,2013:39-42.

[7]張佔梅,付婷。煤制氣廢水處理技術研究進展綜述[J].環境科學與管理,2014,39(10):29-33.

[8]陳豔豔,林冬明,王軍勝,等。國電赤峯煤化工廢水處理系統現狀與改進措施[J].電力科技與環保,2014,30(2):34-36.