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摘 要：为了加强煤化工企业污水治理，保护水环境，每个企业都非常重视环保建设，并投入了大量的资金。设计部门也对煤化工污水处理进行了多工艺、多方案比较与探索。煤化工污水产生量大，比较难以处理，利用多种方法联合处理煤化工污水是煤化工污水处理技术的发展方向。本文简要介绍了几种煤化工污水的处理工艺及处理路线。
关键词：煤化工 污水 处理 工艺
煤化工企业排放的污水以煤的气化过程产生的污水为主。煤气化污水是高温高压洗涤煤气后的洗涤水经热量回收、絮凝沉淀后排放的部分污水[1]，主要污染物为氨氮、硫化物、氰化物、COD、BOD、SS等，其水温、硬度、SS、氰化物和氨氮含量都较高是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。废水若未经处理或处理不当随意外排， 将对水体产生严重污染， 因此实现煤化工污水的达标排放有十分重要的意义。目前国内处理煤化工污水的技术主要采用生化法，生化法对废水中的有机污染物有较好的去除作用[2]，但由于污水中所含有的氰化物浓度较高，对后续生物处理系统中的微生物有毒害和抑制作用。因此，首先采用适当的物化法去除氰化物等有毒物质，然后通过生化法去除污水中的有机污染物。煤化工污水经生化处理后一般可满足排放标准，若不能满足，需要进一步降低COD、氨氮、色度和浊度等指标。
一、预处理
对煤气化生产废水中的氰化物可采用碱性氯化法处理，分两级反应：一级反应是先将氰氧化局部氧化为氰酸盐。反应如下：CN-+ClO-+H2O→CNCl+2OH-CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O。二级反应是将氰酸盐进一步氧化为二氧化碳和氮。反应如下：
2CNO-+3OCl-+H2O→2CO2↑+N2↑+3Cl-+2OH-
二、生化处理
对于预处理后的煤化工污水，国内外一般采用缺氧、好氧生物法处理。A/O工艺在去除水中碳污染的同时，能有效去处氮和磷的污染。但A/O工艺不足之处为：若沉淀池不及时排泥，易污泥上浮，使出水水质恶化；如需提高脱氮率，需要加大混合液回流比，使运行费用增高，同时可能影响反硝化过程，脱氮率很难达到90%。针对煤化工污水的特点，近年来出现了一些新的处理方法，如HBF工艺、PACT法、BAF工艺、厌氧生物法等：第一，HBF工艺。HBF工艺是综合活性污泥法与生物膜法的优势，进行COD、氨氮的降解与转化，其实质是连续的前置反硝化+连续好氧硝化+后置反硝化后接两座交替运行的序批反应沉淀池。因此具有两段A/O法的生物脱氮功能和序批反应、分离（SBR）一体化特性。由于在好氧池及序批沉淀池内增加固定式酶浮填料，该方法为各种优势微生物的生长繁殖创造了良好的环境条件和水力条件，使得有机物的降解、氨氮的硝化、反硝化等生化过程保持高效反应状态，有效地提高生化反应传质条件及分离效果，促进了生物降解效率的提升[。第二，PACT法。PACT法是一种向活性污泥系统中投加粉末活性炭，形成复合式生物反应器的新型水处理工艺。其工艺特点是PAC颗粒包裹在活性污泥絮体中，通过活性炭吸附和生物降解的有机结合，强化活性污泥絮体的净化功能，提高系统的处理能力，利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用，为微生物的生长提供食物，从而加速对有机物的氧化分解能力。既提高了污泥的吸附能力，也提高了COD的降解去除率。此外，PACT法能处理生物难以降解的有毒有害的有机污染物质。第三，BAF工艺。曝气生物滤池是一种新型的高负荷浸沒式固定生物膜反应池，它结合了活性污泥法和生物膜法各自的优点，并将生化反应和物理过滤（即生物降解去除BOD和固液分离去除SS）两种处理过程合并在同一个反应池中完成。因此，该工艺容积负荷可以很高，出水水质好，无需另设二沉池，无污泥膨胀问题。第四，厌氧生物法。一种被称为升流式厌氧污泥床（UASB）的技术用于处理煤化工污水。该法是在升流式厌氧生物滤池的基础上发展而成的，废水自下而上通过底部带有污泥层的反应器，反应区由生物颗粒污泥层及絮状污泥层组成，大部分的有机物在此被微生物转化为CH4和C02，在反应器的上部设有三相分离器，完成气、液、固三相的分离。
三、深度处理
深度处理一般多采用物理化学方法，主要有混凝沉淀、吸附法、催化氧化法及超滤、反渗透等膜处理技术。第一，混凝沉淀法。混凝沉淀法是在污水加入混凝剂如铝盐、铁盐等来强化沉淀效果，使废水中的悬浮物质在混凝剂的作用下聚集沉降，以达到固液分离的过程。该方法可有效降低废水中的浊度[4]，并可去除污水中的某些溶解性物质。第二，臭氧-生物活性炭法。臭氧活性炭联用深度处理技术采取先臭氧氧化后活性炭吸附，在活性炭吸附中又继续氧化的方法。其基本原理是在炭层中投加臭氧，使水中的大分子转化为小分子，改变其分子结构形态，提供了有机物进入较小孔隙的可能性，使大孔内活性炭表面的有机物得到氧化分解，从而使活性炭可以充分吸附末被氧化的有机物，达到水质深度净化的目的。该法能有效地降低AOC（生物可同化有机碳）值，使出水的生物稳定性大为提高。
第三，高级氧化技术。由于煤化工污水中的有机物复杂多样，通过生化法处理并不能完全去除难生物降解的有机物，而高级氧化法在反应中产生活性极强的自由基（如？H等），自由基能够无选择性地将污水中的有机污染物降解为二氧化碳和水，达到无害化目的。
四、结语
由于我国是贫油、少气、多煤的能源结构，决定了现阶段煤仍然是主要的能源。煤化工业可从煤中提取多种产品，这大大提高了煤的综合利用价值，而相关污工艺技术的使用是提高水资源综合利用率、缓解水资源短缺矛盾、减轻水体污染、实现有限水资源的可持续利用的有效途径之一。因此，煤化工企业应结合自身特点，合理选择水处理工艺，最大限度地减少污水外排，使该产业与生态环境实现共赢。
参考文献
[1] 关于提高煤化工污水生化系统处理效率的探讨[J].神华科技.2012[4].
[2] 煤化工污水处理的工艺选择[J].工业技术.2011[6].
[3] 氯碱氧化/混凝气浮/HBF-N 联合工艺处理煤化工综合废水[J].广东化工.2010[6].
[4] 浅析煤化工企业污水排放治理[J].商品与质量科学论坛.2010[2].
[5] 煤化工企业污水的深度处理[J].科技论坛.2011[21
关键词：煤化工 污水 处理 工艺
煤化工企业排放的污水以煤的气化过程产生的污水为主。煤气化污水是高温高压洗涤煤气后的洗涤水经热量回收、絮凝沉淀后排放的部分污水[1]，主要污染物为氨氮、硫化物、氰化物、COD、BOD、SS等，其水温、硬度、SS、氰化物和氨氮含量都较高是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。废水若未经处理或处理不当随意外排， 将对水体产生严重污染， 因此实现煤化工污水的达标排放有十分重要的意义。目前国内处理煤化工污水的技术主要采用生化法，生化法对废水中的有机污染物有较好的去除作用[2]，但由于污水中所含有的氰化物浓度较高，对后续生物处理系统中的微生物有毒害和抑制作用。因此，首先采用适当的物化法去除氰化物等有毒物质，然后通过生化法去除污水中的有机污染物。煤化工污水经生化处理后一般可满足排放标准，若不能满足，需要进一步降低COD、氨氮、色度和浊度等指标。
一、预处理
对煤气化生产废水中的氰化物可采用碱性氯化法处理，分两级反应：一级反应是先将氰氧化局部氧化为氰酸盐。反应如下：CN-+ClO-+H2O→CNCl+2OH-CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O。二级反应是将氰酸盐进一步氧化为二氧化碳和氮。反应如下：
2CNO-+3OCl-+H2O→2CO2↑+N2↑+3Cl-+2OH-
二、生化处理
对于预处理后的煤化工污水，国内外一般采用缺氧、好氧生物法处理。A/O工艺在去除水中碳污染的同时，能有效去处氮和磷的污染。但A/O工艺不足之处为：若沉淀池不及时排泥，易污泥上浮，使出水水质恶化；如需提高脱氮率，需要加大混合液回流比，使运行费用增高，同时可能影响反硝化过程，脱氮率很难达到90%。针对煤化工污水的特点，近年来出现了一些新的处理方法，如HBF工艺、PACT法、BAF工艺、厌氧生物法等：第一，HBF工艺。HBF工艺是综合活性污泥法与生物膜法的优势，进行COD、氨氮的降解与转化，其实质是连续的前置反硝化+连续好氧硝化+后置反硝化后接两座交替运行的序批反应沉淀池。因此具有两段A/O法的生物脱氮功能和序批反应、分离（SBR）一体化特性。由于在好氧池及序批沉淀池内增加固定式酶浮填料，该方法为各种优势微生物的生长繁殖创造了良好的环境条件和水力条件，使得有机物的降解、氨氮的硝化、反硝化等生化过程保持高效反应状态，有效地提高生化反应传质条件及分离效果，促进了生物降解效率的提升[。第二，PACT法。PACT法是一种向活性污泥系统中投加粉末活性炭，形成复合式生物反应器的新型水处理工艺。其工艺特点是PAC颗粒包裹在活性污泥絮体中，通过活性炭吸附和生物降解的有机结合，强化活性污泥絮体的净化功能，提高系统的处理能力，利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用，为微生物的生长提供食物，从而加速对有机物的氧化分解能力。既提高了污泥的吸附能力，也提高了COD的降解去除率。此外，PACT法能处理生物难以降解的有毒有害的有机污染物质。第三，BAF工艺。曝气生物滤池是一种新型的高负荷浸沒式固定生物膜反应池，它结合了活性污泥法和生物膜法各自的优点，并将生化反应和物理过滤（即生物降解去除BOD和固液分离去除SS）两种处理过程合并在同一个反应池中完成。因此，该工艺容积负荷可以很高，出水水质好，无需另设二沉池，无污泥膨胀问题。第四，厌氧生物法。一种被称为升流式厌氧污泥床（UASB）的技术用于处理煤化工污水。该法是在升流式厌氧生物滤池的基础上发展而成的，废水自下而上通过底部带有污泥层的反应器，反应区由生物颗粒污泥层及絮状污泥层组成，大部分的有机物在此被微生物转化为CH4和C02，在反应器的上部设有三相分离器，完成气、液、固三相的分离。
三、深度处理
深度处理一般多采用物理化学方法，主要有混凝沉淀、吸附法、催化氧化法及超滤、反渗透等膜处理技术。第一，混凝沉淀法。混凝沉淀法是在污水加入混凝剂如铝盐、铁盐等来强化沉淀效果，使废水中的悬浮物质在混凝剂的作用下聚集沉降，以达到固液分离的过程。该方法可有效降低废水中的浊度[4]，并可去除污水中的某些溶解性物质。第二，臭氧-生物活性炭法。臭氧活性炭联用深度处理技术采取先臭氧氧化后活性炭吸附，在活性炭吸附中又继续氧化的方法。其基本原理是在炭层中投加臭氧，使水中的大分子转化为小分子，改变其分子结构形态，提供了有机物进入较小孔隙的可能性，使大孔内活性炭表面的有机物得到氧化分解，从而使活性炭可以充分吸附末被氧化的有机物，达到水质深度净化的目的。该法能有效地降低AOC（生物可同化有机碳）值，使出水的生物稳定性大为提高。
第三，高级氧化技术。由于煤化工污水中的有机物复杂多样，通过生化法处理并不能完全去除难生物降解的有机物，而高级氧化法在反应中产生活性极强的自由基（如？H等），自由基能够无选择性地将污水中的有机污染物降解为二氧化碳和水，达到无害化目的。
四、结语
由于我国是贫油、少气、多煤的能源结构，决定了现阶段煤仍然是主要的能源。煤化工业可从煤中提取多种产品，这大大提高了煤的综合利用价值，而相关污工艺技术的使用是提高水资源综合利用率、缓解水资源短缺矛盾、减轻水体污染、实现有限水资源的可持续利用的有效途径之一。因此，煤化工企业应结合自身特点，合理选择水处理工艺，最大限度地减少污水外排，使该产业与生态环境实现共赢。
参考文献
[1] 关于提高煤化工污水生化系统处理效率的探讨[J].神华科技.2012[4].
[2] 煤化工污水处理的工艺选择[J].工业技术.2011[6].
[3] 氯碱氧化/混凝气浮/HBF-N 联合工艺处理煤化工综合废水[J].广东化工.2010[6].
[4] 浅析煤化工企业污水排放治理[J].商品与质量科学论坛.2010[2].
[5] 煤化工企业污水的深度处理[J].科技论坛.2011[21