煤化工废水处理技术面临的问题与优化措施

韩继峰(山东慧安达安全技术服务有限公司，山东 泰安 271026)

0 引言

现如今，我们国家的煤化工产业发展速度惊人，再加上人民群众的环保意识显著提高，使得水处理的问题被更多的人所关注，对于煤化工项目发展而言，其最大阻碍便是针对废水所进行的处理工作，而形成这一情况的主要原因众多，包括社会各界人士的重视、环保政策的不断完善以及处理标准的明显增高。从我们国家的实际情况来看，现有的煤化工项目以示范工程居多，即便是存在较多的报道以及研究针对单一项目或者是技术处理，可是，在废水处理过程实际情况、现存不足，以及处理办法等方面依旧没有涉及。基于煤化工水处理的现状，本次研究对废水的出现以及处理技术进行了说明，并对其中的问题和难题进行了整理，找出了合理的处理举措，希望能够对新建项目以及现有项目的建设工作提供帮助。

以产品和技术作为划分标准，煤化工可以规划为两类，分别是传统型煤化工，以及新型煤化工。对于传统型煤化工而言，其产品以乙炔、电石居多。对于新型煤化工而言，其原料为煤炭，借助高水平的技艺，从中提炼出乙二醇以及天然气等物质，同时，也将环保的新理念体现在了生产环节中，保证了煤炭的清洁利用，所以，这种煤化工也被叫作现代煤化工。

正常情况下，煤化工废水代表的就是在进行炼焦、煤制油以及煤制气等过程中出现的废水，此种水体来源便是化学水站、液化等环节。可是，从广义的层面上来看，煤化工废水也包括初期雨水、回收利用管线中的浓盐水和生活污水等。

1 煤化工废水污染现状

以宁夏某能源化工基地作为研究对象，对其进行调查研究后得知，2014年整年，此基地所产生的工业废水达到了2.5×107t，煤化工企业产生的废水在其中的占比达到了55%左右，此种企业的化学需氧量超过了861t，这在化学需氧总量中的占比将近四成，并且其中也有超过240t的氨氮排放，这些氨氮排放在总排放量中的占比超过九成以上。除此之外，在此基地附近的甜水河下游位置中，2014年的废水排放以及氨氮含量较上一年提高了1.08倍以及0.56倍，特别是氨氮排放量，相较于10年，上涨接近7倍。在经过了更深层研究后了解到，甜水河下游断面位置的氨氮浓度提升，主要是因为氨氮以及废水的排放量加大。

对于煤化工行业而言，其最为突出的一个特点便是巨大的耗水量，所以，所有的煤化工企业都要对水处理设备进行设置，而且还要保证其规模和用水、用气的需求相匹配。如果一个煤制油企业的油品产量能够达到100万t，那么所使用的水量一定会超过1×107t。如果煤化工企业生产40亿m3天然气，或者是生产了6×105t烯烃，那么所使用的水量会超过2×107t。经研究得知，对1000m3的天然气进行生产，需要使用的水量为6～8t，对1t的烯烃进行生产，则需要使用27～30t的水。

2 煤化工废水源解析

对于煤化工企业而言，无论是何种生产过程，其中都会有废水出现，所以，煤化工废水的组成结构较为复杂。因为煤化工项目之间的差异存在，所以废水质量、废水出现过程也必然存在差异，这种情况出现的主要原因便是生产所用技术以及环境、产品类型等各不相同。除此之外，炼焦、煤制油、煤制气所产出的废水量以及氨氮量也不一致。因为影响因素的不稳定性和不确定性，虽然煤化工项目相同，但是，产生的废水也会因为时间的差异而不同。从整体范围来看，煤化工废水源包括六个方面，分别是煤质、生产工艺、产品种类、运行工况以及煤化工技术和水质特点。由此得知，工艺、设备以及原材料等都和煤化工废水源有极为紧密的联系。为了保证废水类盐、酚类等污染物的控制效果，一定要对煤化工废水源头进行确定。

3 我国煤化工废水处理技术面临的问题研究

从上文提到的内容中能够了解到，现阶段中，我们国家的煤化工废水处理技术在整个过程中均有体现，而且在经过了不断的研究和调整之后，各单元的技艺以及处理办法在水平上显著提高。可是，依旧有一些问题存在其中，这些问题尚未得到处理，使得煤化工废水处理还没有达到应有的标准水平。

3.1 酚氨工艺回收效果不稳定

在煤化工项目的早期建设中，为了能够进行废水的除氨脱酚，企业一般会借助脱氧、脱酸或者是萃取等方式，可是，pH值较高的话，进行脱酚萃取并不能够达到预期标准，这便使得生化段水体的酚含量较高。此种情况的成因体现在两个方面，首先，废水预处理的重要价值和作用没有得到企业认知；其次，现有的酚氨回收手段较为落后。举个例子，在哈尔滨某煤制气企业中，他们使用了老旧的酚氨回收技艺，导致了废水中的含酚量以及含氨量极高。此种情况的出现并非个例，在云南、浙江等地区也时有发生。除此之外，虽然有些地区引入了高水平的鲁奇酚氨回收技艺，可是在使用的灵活性上略有不足，所以起到的效果和预期相差甚远。举个例子，在庆华、赤峰等地区中，当地的煤制气企业使用这种技术，使得废水中的总酚浓度达到了每升500mg，而且表现出了极强的波动性。

3.2 高含油废水的预处理效果差

在一些煤化工项目中，所需要使用的特殊高油原料煤数量巨大，所以，也使得相当多的高含油量废水出现。举个例子，在庆华某煤制天然气以及广汇某煤制二甲醚项目中，因为进水出现波动的情况，使得废水中的含油量极高，每升含油量为1000mg。基于此种情况，有极多的泡沫出现在了气浮设备中，从而使得油水分离没有达到预期效果。而为了对此种情况进行处理，我们国家的专家学者们纷纷投入了极大的精力和时间。李丹阳，在这位学者的研究中，研究对象确定为氮气气浮工艺，对此工艺所具备的除油能力进行了研究，从研究结果中得知，有机物预氧化速度下降，可以有效地控制废水中的泡沫。

3.3 工艺繁多，但运行效果不稳定

现如今，随着科技水平的不断提高，针对煤化工废水进行处理的方式方法渐渐丰富，一些企业使用的处理办法依旧老旧、落后，而有的企业则将新型的处理方式进行了使用，即便是这样，针对废水进行处理的稳定性还是得不到保障。从研究调查中能够得知，很多的煤化工企业依旧不能够达到废水的处理标准，真正能够达到废水处理达标的企业数量极少。

4 煤化工废水处理技术优化研究

4.1 保障运行稳定的技术优化

现如今，在煤化工废水处理过程中，存在的主要问题便是工艺较为复杂，但是成果不具备稳定性。在煤化工领域中，“厌氧+多级好氧”的处理方式得到了大范围的普及，可是，这两个过程完全不能处于同一个时间以及空间中，达到相同，另外，兼氧过程也不够完善。为了能够对废水处理系统的稳定性做出保障，对处理的方式开展了强化，将开关曝气阀门安装在了A/O池中，这样一来，这两个过程就会相互交错进行，同时以进水二氧化碳、氨气、氮含量作为标准，调整污泥回流比。借助技术的强化，废水处理系统的抗冲击力显著提升，出水中的有机物含量减少，运行整体效果趋于稳定。

4.2 水资源优化调度

针对回用水站以及浓盐水站而言，对其出水标准进行提高，可以借助水资源优化调度法实现。将反渗透的技术应用于超滤水箱中，如此一来，废水便能够进行反渗透以及超滤处理，所以，水质不能够和原始流程进行对比。将多介质过滤的方式应用于浓盐水站中，即便废水浊度处于0.5NTU至1.0NTU范围内，相较于超滤后水稍大，可是，因为其中存在纳床、HERO以及超滤过程，所以，水质一定会有明显的强化。从实践过程中能够看出，针对煤化工废水的处理而言，水资源优化调度法可以发挥巨大作用，具备可行性。

4.3 泡沫及臭气优化控制方法

对于玻璃钢防护罩而言，作为一种前端装置，它是应用于泡沫及臭气优化技术中的，其功能包括四个方面。首先，对消泡管松动的情况进行控制；其次，环境温度低的情况下，废水温度可以避免出现大幅降低；再次，臭气可以于顶端进行采集，池体位置的封闭可以得到保障，气体不会出现逸散；最后，可以有效地对泡沫膨胀率进行控制。

对泡沫及臭气优化控制工作而言，其中的关键过程主要有两个，分别是规避泡沫的出现和对已经出现的泡沫的处理。在泡沫出现之前，控制泡沫出现的方式主要有三种，分别是对EC外循环厌氧回流速度加大、BE生物低溶解氧曝气浓度提高以及氮气气浮除油。经过实验可以了解到，上述三种方式相较于以往使用的废水处理办法，在所出现的泡沫量上较低。当泡沫出现后，在A/O池玻璃钢防护罩的顶端位置和BE生物增浓池中，进行消泡管的设置，玻璃钢防护罩的作用是保证泡沫不会出现满溢的情况，向其中导入甲醇，泡沫则会快速消失。

5 结语

现如今，环保成为了一个热议话题，人民群众以及社会各界人士纷纷将关注点放在了煤化工废水的处理成效上。从煤化工企业的角度出发，除了要对废水处理技术层面的问题进行深度认知之外，对于优化调度水资源、保证工艺运行稳定性等方式也要进行使用，实现我们国家煤化工产业的绿色发展。

基于现有的煤化工废水处理情况以及问题，从中能够得知，一些问题出现的根本原因便是设计单位以及企业没有了解到废水处理的重要性，虽然这些问题可以在新建的项目中进行处理，可是，像运行效果波动、出水达标不稳定以及臭气和泡沫的处理等问题，依旧存在于大多数的煤化工项目中。行业内的有关人士及专家学者们需要将研究的重心放在上述问题的处理和优化中，保证煤化工项目的正常开展。