煤化工廢水處理基本工藝詳解
    煤化工廢水主要包括煤氣化過(guò)程和凈化過(guò)程產(chǎn)生的廢水以及其他工藝單元所產(chǎn)生的廢水，但前2種廢水的水量最大、污染物種類(lèi)最復雜、含量最高、處理難度也最大。煤化工廢水的妥善處理是實(shí)現煤化工產(chǎn)業(yè)可持續發(fā)展的重要保障。煤化工廢水的酚類(lèi)、烷烴類(lèi)、烯烴類(lèi)以及芳香烴類(lèi)有機物含量高，同時(shí)含有氨氮含量高，這些物質(zhì)對傳統活性污泥法工藝的微生物具有強烈的毒性作用，這對利用活性污泥法處理煤化工廢水帶來(lái)巨大的挑戰。
    我國的煤化工產(chǎn)業(yè)大多依據煤炭資源的分布而建，多聚集在內蒙古、山西、陜西和新疆等地區。煤化工屬于高耗水行業(yè)，煤炭資源與水資源的逆向分布使得煤化工企業(yè)應當盡可能的提高水的重復利用率，同時(shí)，上述地區脆弱的生態(tài)環(huán)境迫使煤化工企業(yè)嚴禁任何形式的污水排放，這使得企業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的煤化工廢水高效處理并實(shí)現回用成為煤化工產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展所需要迫切解決的問(wèn)題。目前，業(yè)內已基本形成了嚴格控制水資源開(kāi)采、廢水實(shí)現“零排放”、提高水的重復利用率和結晶鹽進(jìn)行分質(zhì)資源化利用的四位一體煤化工行業(yè)用水策略。
    鞏義市億洋陰離子聚丙烯酰胺廠(chǎng)家為大家分享煤化工廢水處理基本工藝，詳情如下：

1.初級煤化工廢水的處理
    初級煤化工廢水是指煤氣化過(guò)程和凈化過(guò)程產(chǎn)生的原廢水，其處理工藝一般包括氣浮、沉淀、過(guò)濾和萃取等，廢水經(jīng)過(guò)去除油類(lèi)、灰渣和酚氨資源回收后，進(jìn)入后續的生化處理工藝進(jìn)行處理。

    目前國內初級煤化工廢水處理主體工藝：
    脫酸、萃取、脫氨和溶劑回收
    過(guò)濾、酸化、萃取、脫酸、脫氨和溶劑回收
    脫酸、脫氨、萃取和溶劑回收
    與萃取除雜、脫酸、脫氨和深度萃取

    目前國內運行中的煤化工企業(yè)對初級煤化工廢水的處理以脫氨和萃取回收酚為主，不同的是根據廢水水質(zhì)和企業(yè)自身條件進(jìn)行工藝的組合和優(yōu)化。結合我國氣化爐類(lèi)型和對產(chǎn)品層面的要求，“先脫氨再萃取脫酚” 思路以其較高的處理效果及能夠較方便地在原有工藝基礎上進(jìn)行技術(shù)改造等原因占據了國內主要份額。需要說(shuō)明的是，對于采用粉煤氣化工藝所形成的煤化工廢水，其酚氨含量較低，因此一般不設置酚氨回收工藝。
    一般認為煤化工廢水的生化進(jìn)水水質(zhì)受前端初級煤化工廢水處理運行效果的影響較大，在運行過(guò)程中，若初級煤化工廢水處理出水污染物含量超出生化處理可承受范圍，該部分煤化工廢水應及時(shí)排入事故池，以免對生化處理設施形成沖擊而造成嚴重的負面影響。從維持煤化工廢水處理穩定運行角度而言，將初級煤化工廢水處理作為第1 道水處理工序更能明確和突出該處理過(guò)程在廢水處理中的功能定位。

2.生化處理
    進(jìn)入生化處理過(guò)程的煤化工廢水的水質(zhì)水量與氣化爐類(lèi)型、煤質(zhì)以及初級煤化工廢水處理工藝的效率密切相關(guān)，但在煤化工廢水生化處理設施的調試與正式運行過(guò)程中，幾個(gè)方面應尤為關(guān)注：
   （1）煤化工廢水生化處理設施的調試時(shí)間應早于煤化工廢水的實(shí)際產(chǎn)生時(shí)間（一般不少于4 個(gè)月），其目的是為了提前培養和馴化特種活性污泥，使生化處理實(shí)施可以較為順利地承接煤化工廢水，這對于減輕事故池的負擔，提高生化處理設施的穩定性、縮短生化處理設施啟動(dòng)時(shí)間和維持整個(gè)煤化工企業(yè)的正常運轉具有重要意義。
   （2）生化處理設施的啟動(dòng)應遵循先好氧后厭氧的順序。好氧反應池內投加的活性污泥應取自處理相同或類(lèi)似煤化工廢水的好氧反應池，待好氧反應池內的活性污泥具備一定的污染物降解能力且污泥量達到一定數量后，將剩余好氧活性污泥轉移至厭氧反應池進(jìn)行厭氧轉化，厭氧反應池的啟動(dòng)時(shí)間一般不少于6 個(gè)月。
   （3）由于好氧池的啟動(dòng)時(shí)間早于煤化工廢水的實(shí)際產(chǎn)生時(shí)間，因此，需要人工配置培養活性污泥的廢水。值得注意的是，該配置廢水中必須含有煤化工廢水的主要有機污染物即酚類(lèi)物質(zhì)�？紤]到酚類(lèi)物質(zhì)對活性污泥中的微生物具有一定的毒害作用，因此，在配置廢水中還需要補充易降解的有機物如葡萄糖或甲醇，但該種有機物的含量在配置廢水中的比例應隨污泥培養時(shí)間的延長(cháng)而逐步下降，以免水質(zhì)影響活性污泥中微生物的組分。
    根據煤化工廢水實(shí)際運行結果，單獨采用好氧或厭氧工藝對煤化工廢水處理難以取得預期效果，因此業(yè)內普遍達成“厭氧+ 好氧”聯(lián)用的共識。厭氧工藝普遍基于上流式厭氧污泥床（UASB）工藝并對其進(jìn)行結構上的改進(jìn)，好氧工藝主要包括基于活性污泥法的序批式活性污泥法（SBR）、循環(huán)式活性污泥法（CAST）、A/O（或多級A/O）、A2O、MBR 以及部分基于生物膜法的接觸氧化等，如表2 所示。好氧工藝呈現出豐富的多樣性，根據實(shí)際調研結果發(fā)現，較長(cháng)的水力停留時(shí)間是保證煤化工廢水處理效果的重要因素，普遍時(shí)長(cháng)不少于100 h。需要指出的是，粉煤氣化廢水水質(zhì)相對清潔，采用成熟和集成度高、流程較短且經(jīng)濟性較好的工藝即可將其進(jìn)行達標處理；碎煤加壓氣化廢水污染程度較高，普遍采用更長(cháng)且更復雜的組合工藝，其處理難度更大，其對生化處理的要求則更為苛刻和嚴格，解決碎煤加壓氣化廢水處理問(wèn)題是當前煤化工廢水生化處理的研究重點(diǎn)。

    煤化工廢水經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)踐，工藝選擇逐漸趨于成熟合理，并且煤化工廢水中的絕大多數污染物是在生化處理工段被去除的。

3.深度處理
    煤化工廢水深度處理需要解決的是二級生化出水不能達標排放或不滿(mǎn)足后續單元進(jìn)一步用水要求的問(wèn)題，主要目的是去除難生化降解的有機物、色度以及懸浮物，進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。常用的深度處理工藝包括混凝沉淀、高級氧化結合深度生化、活性炭吸附和砂濾等，其處理原理存在差異：高級氧化通過(guò)產(chǎn)生具有強氧化性的羥基自由基（·OH）來(lái)對有機物進(jìn)行氧化，吸附工藝則通過(guò)多孔材料富集有機物，深度處理中的生化工藝則傾向通過(guò)生物膜等產(chǎn)生的高生物含量來(lái)降解污染物。除個(gè)別特殊工藝外（如MBR），深度處理出水一般最后會(huì )經(jīng)砂濾甚至活性炭吸附除色、去濁。國內深度處理工藝種類(lèi)繁多，但其處理效果卻不盡相同。

4.回用處理
    回用處理是指對或深度處理環(huán)節排出的仍未達到要求的廢水進(jìn)一步處理，是實(shí)現廢水回用的重要環(huán)節，處理后的產(chǎn)水一般作為循環(huán)水系統補充水或作為制備用脫鹽水的進(jìn)水�；赜锰幚韺τ诿夯�工項目的重要意義在于：
   （1）通過(guò)實(shí)現水的回用來(lái)大幅減少新鮮水用量，提高水的重復利用率，調研中的大多數項目通過(guò)水的回用來(lái)緩解水資源緊缺的問(wèn)題；
   （2）減少廢水排放量或不向外界排放廢水，這對于實(shí)現煤化工廢水的“零排放”具有積極的促進(jìn)作用。
國內煤化工廢水深度處理主要采用基于“雙膜法”即“超濾+ 反滲透”的回用技術(shù)，反滲透是目前回用處理的核心和主體技術(shù)，超濾則作為反滲透的預處理與保護工藝存在。

5.濃鹽水處理
    濃鹽水是指回用處理過(guò)程中反滲透工藝的濃水，水中的鹽分和污染物經(jīng)反滲透膜濃縮至原來(lái)的數倍，污染物以難生物降解的穩定有機污染物為主。濃鹽水處理是實(shí)現煤化工廢水“零排放”的最終環(huán)節。目前我國濃鹽水處理包括3 種途徑：地下深井灌注、蒸發(fā)塘與蒸發(fā)結晶�，F階段，地下深井灌注技術(shù)在我國缺乏相關(guān)法律政策、制度和監管手段，其環(huán)境風(fēng)險極大，因此一般不會(huì )采用。蒸發(fā)塘技術(shù)本身受自然環(huán)境的影響較大，同時(shí)底泥需要妥善處置處理，因此該技術(shù)主要作為工程調試階段和事故階段的緊急處理措施。蒸發(fā)結晶技術(shù)將液態(tài)的濃鹽水轉化為固態(tài)的混合結晶鹽，在一定程度上實(shí)現了煤化工廢水的“零排放”，也是現階段較為成熟和認可的工藝，其分質(zhì)資源化處理是濃鹽水蒸發(fā)結晶技術(shù)研究發(fā)展的方向。
    國內煤化工濃鹽水處理的核心工藝集中在蒸發(fā)結晶工藝上，從近年運行的項目，特別是新建項目的環(huán)保積極性及實(shí)際行動(dòng)來(lái)看，單從水方面來(lái)講狹義上的“一滴水都不向外界排放”是可以實(shí)現的，外排污水的情況會(huì )越來(lái)越少。

6.結論
    煤化工廢水的治理是實(shí)現煤化工產(chǎn)業(yè)可持續發(fā)展的重要保障，調研結果表明，國內煤化工企業(yè)逐漸形成了嚴格控制水資源開(kāi)采、廢水實(shí)現“零排放”、提高水的重復利用率和結晶鹽進(jìn)行分質(zhì)資源化利用的四位一體煤化工行業(yè)用水策略。特別是在實(shí)現煤化工廢水“零排放”過(guò)程中，包括了初級廢水的處理、生化處理、深度處理、回用處理及濃鹽水處理的煤化工廢水的處理思路趨于清晰，工藝流程趨于成熟。越來(lái)越多的工程實(shí)例表明，生化處理的高效性和穩定性是保證煤化工廢水處理效果的核心環(huán)節，同時(shí)濃鹽水的分質(zhì)資源化處理是未來(lái)煤化工廢水處理的研究重點(diǎn)。
   
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