煤化工废水处理方法范例6篇

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煤化工废水处理方法

煤化工废水处理方法范文1

关键词:煤化工废水处理问题煤化工废水处理对策

中图分类号: X703 文献标识码: A 文章编号:

引言

当今我国的重要能源仍旧以煤炭为主。目前煤气化龙头产业不断发展,一些最前沿的技术被应用其中,生产成品油、乙烯、二甲醚、天然气甲醇等化工产品。然而我国是水资源短缺的国家,且水资源与煤炭资源的分布呈现逆向关系,全国大力兴建煤化工企业的同时,不得不看到我国日益严峻的水资源匮乏和严重污染情况。这一情况制约了我国煤化工企业的发展。而煤化工产生的废水经过处理可以重新被利用起来,补充水资源的缺失,因此,分析煤化工废水的处理方法提出有效对策具有重大的意义

1煤化工废水的成分与处理中存在的问题

1.1煤化工废水的成分与特点

源自煤化工企业生产产生的煤化工废水,其成分含有大量的芳香烃类、类烷烃类以及含有氮、氨、硫、氰等杂环化合物的有害物质。可见煤化工废水的组成并不简单,据不完全资料统计煤化工废水中的污染物质高达300余种。对如此复杂的煤化工废水的处理成为了我国煤化工企业发展的最大制约。依据煤化工废水中含盐量高低将其分成两类:1)有机废水:主要污染物是有机物的废水。容易造成水质富营养化,含盐量低、含COD量高;2)含盐废水:这里并不是指一般的含盐份的废水,而是在工业生产的过程中高盐度的废水。显著特点就是含盐量极高,比如除盐水系统的废水、煤气的洗涤废水、生产回用系统排水等。不同的煤化工企业其形成的煤化工废水成分也不同,故而应根据不同企业煤化工废水中污染物的种类采取合适的煤化工废水处理工艺流程。

1.2煤化工废水处理存在的问题

1.2.1 经济方面的问题

一般说来,煤化工企业的自己投入巨大,在煤化工废水处理方面也需投入很多的资金。按照相关估算,投资超过百亿元并运用水煤浆工艺的煤化工企业来说,测算用于处理废水的平均费用约6亿元。这部分资金占到了企业环保投资总额的一半甚至以上。另外运用鲁奇工艺的企业废水处理的资金投入也占到了环保投资的三分之二。含盐废水的处理成本常常是有机废水处理投资成本的好几倍,经济方面的压力非同一般。

1.2.2 废水处理方面的问题

煤化工废水处理目前方法也不少,主要是按照其含有物质来选择的。设计处理方案之前都需要分析煤化工废水的成分,以达到最佳处理效果。目前方法有:物理处理法,化学处理法,生物处理法。生化法对苯酚类及苯类物质去除有用,但对一些难降解有机物处理效果很差。生化法如今还出现了新的方法,例如PACT和固定床生物膜反应器等方法,加以改进。现今,最常见的预处理方法是隔油法,隔油法虽然能很好的解决油类物质过多的问题,可处理的效果十分有限,也很难回收再利用。近几年来,涌现的新技术方法应用于处理煤化工废水工艺中,但由于煤化工企业废水中多环和杂环物质的复杂性,可谓是利弊各半,有的能够有效吸附,却极其容易产生二次污染,有的废水处理方法虽然能有效降解污染物却在实际运行之中产生高额费用,所以现在仍旧是采用多种方法结合共同处理的办法。

2、当前处理煤化工废水主要对策

2.1利用A/O法处理煤化工废水

A/O法是缺氧/好氧工艺活厌氧/好氧工艺的简称,是常规好养活性污泥法处理系统前,增加一段缺氧生物处理过程或者厌氧生物处理过程。该工艺运行管理和成本小,已经成为煤化工废水的主选工艺。这一工艺能够有效除掉煤化工废水中的主要污染物,例如在原废水水质COD<4000mg/L,BOD<1000mg/L和氨氮含量小于4500mg/L时,最后出水COD可稳定于75mg/L,BOD的含量可言稳定在18mg/L,氨氮含量在10mg/L左右,达到了废水排放的一级标准。该方法与BAF曝气生物滤池法结合,能够让煤化工废水处理达到理想的效果,一般的企业都选用这一方法。

2.2运用固定化生物新工艺

作为新型工艺的固定化生物工艺慢慢发展起来,它能够选择性的固定优势菌,还可以选择性地降解废水中难降解的有机物。优势菌种有很高的降解效率,比普通活性污泥高2倍以上。

2.3加强对废水的深度处理工艺研究

固守传统方法没有作用且不稳定的前提下,必须要加大对煤化工废水的深度处理。更要在煤化工废水处理新型工艺上下苦工来研究。目前最新的处理工艺发展趋势有如下方向:

1)混凝沉淀

混凝沉淀法在生产过程里加入混凝剂来调节和强化沉淀,平衡PH,让废水内的悬浮物在混凝剂作用下重力下沉,达到固体和液体的分离。通常加入的混凝剂有:铁盐、聚铝等。

2)吸附法

因为固体表面存在吸附水中溶质及胶质的能力,当废水通过比表面积很大的固体颗粒时,水里面的污染物会被吸附剂吸附到固体颗粒上,从而去除污染物。经过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2—5倍且优势菌种的降解效率较高经其处理8h可将喹啉、异喹啉、吡啶降解90%以上。

3)高级氧化工艺技术

煤化工废水中的有机物众多,其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数,它们的存在影响了后续生化处理的效果。 高级氧化技术是在废水中产生大量的自由基HO,自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水。高级氧化技术可以分为均相催化氧化法、光催化氧化法、多相湿式催化氧化法以及其他催化氧化。

3结论

煤化工废水处理每一个阶段都会有先进的科学工艺,而一种单一的处理工艺不能够完全达到处理的最终理想效果,这一领域需要跟多的深度研究来填补,急需突破。技术趋于成熟合理的处理工艺流程成为未来煤化工废水处理的主导,企业更加需要稳定高效、运行灵活、构架合理、成本低廉的工艺技术。虽然部分企业仍旧对煤化工废水的检测和处理存在欠缺,可他们正不断提升企业煤化工废水处理工艺技术来彻底解决污染问题。充分回收利用废水资源,才给企业创造更好的效益。

参考文献:

[1]丁士兵.煤化工废水治理技术探讨[D].2008年全国石油石化企业节能减排技术交流会论文集,2008.

煤化工废水处理方法范文2

对煤制天然气废水中酚和氨的处理不仅能够减少资源的浪费,而且能够在一定程度上降低之后的处理难度。一般来说,对煤制天然气废水的预处理主要包括脱酚以及脱酸。

1.1脱酚煤制天然气废水中含有一定量的酚类物质,目前使用较多的是溶剂萃取脱酚技术,如果单一的溶剂萃取脱酚技术不能满足要求的话,可以和水蒸气脱酚法相结合。目前国内溶剂萃取脱酚技术采用的原料主要是二异丙基醚或乙酸丁酯等物质,例如如果采用鲁奇加压气化工艺进行煤制天然气的生产,那么相应的,其溶剂萃取脱酚技术使用的脱酚溶剂应该是异丙基醚。实际情况证明,采用异丙基醚对煤制天然气废水进行脱酚,脱酚后废水中酚的含量能够低于0.6g/L。

1.2脱酸除了对煤制天然气废水进行脱酚以外,其预处理工艺还包括脱酸。脱酸简而言之就是对煤制天然气废水中含有的CO2、H2S等酸性物质进行分离。需要注意的是,在实际的脱酸操作中,一定要考虑到CO2、H2S等酸性分子在遇水后会出现弱电离现象,弱电离会导致煤制天然气废水的脱酸效率下降。因此,在实际的脱酸操作中,排放CO2、H2S等酸性气体时尽量做到向上排放,即将其从脱酸塔顶部进行排出,而且还要对脱酸塔顶部的温度进行控制,这样才能把部分游离的氨分子留在酚水中,将酸性气体排出。

2.生化处理技术

所谓的生化处理技术指的是通过对微生物自身存在的新陈代谢作用加以利用,对污染物进行分解并且对其进行转化,使之最后能够成为二氧化碳等物质。目前我国煤化工废水处理,普遍采用改进后的好氧生化处理技术,主要包括两方面工艺,分别是SBR技术以及PACT技术。由于煤化工废水中存在着联苯等比较难降解的有机物,这些有机物在好氧生化处理技术中难以降解,需要采用厌氧生物处理技术进行处理。此外,一些煤化工废水成分十分复杂,可采用厌氧和好氧工艺相结合的方式处理煤化工废水。

2.1SBR工艺SBR工艺的优势,简单来说就是能够保证整个生物反应器中好氧和厌氧环境不断交替。通过两者不断交替,保证整个生物反应器能够获得较为多样化的生物菌群和耐冲击负荷能力。除此之外,SBR工艺还能够保证生物反应器能够处理一些有毒或者高浓度煤制天然气的能力。以我国中部地区某煤化工业废水处理厂为例,该厂采用的就是SBR工艺。通过对整个生物反应器的相关装置(如:曝气、温度、加碱装置)进行改造,从而提升了鲁奇工艺处理煤制天然气废水的能力。

2.2好氧生物膜法相比SBR工艺,很多煤化工业废水处理厂采用更多的是好氧生物膜法。好氧生物膜法的优势在于菌群的生长方式。通过对优势菌群的筛选,可以实现对煤制天然气废水中污染物的降解,特别是对一些传统工艺降解起来较为困难的有机污染物,其效果更加明显。我国西南某煤化工业废水处理厂采用的就是好氧生物膜法,实践证明,好氧生物膜法能够有效做到对煤制天然气废水中COD、酚以及氨氮污染物的去除,而且其具有较高的缓冲能力。2.2.3深度处理技术在对煤化工废水进行生化处理后,废水中仍然存在一些少量难降解污染物,在一定程度上使色度难以达到排放标准,需要采用深度处理技术。当前主要采用方法包括了混凝沉淀法以及高级氧化法等。

3.煤化工废水处理存在的不足和展望

由于煤化工废水中含有的有机物的浓度比较低,需要采取有效措施对废水的氨氮加以去除,随着排放标准提高,需要对生化水进行深度处理。由此可见,深度处理已经成为未来十分重要的研究方向,在实际深度处理过程中技术选择有十分重要的意义。当前我国进行产业投资的一个重点就是煤制天然气,但是对于煤制天然气废水处理技术的研究还存在着不足,因此相关的人员要加强对于高浓度废水处理技术的研究力度。

4.结语

煤化工废水处理方法范文3

关键词:煤化工;排污;废水处理;新方法

当前,国内对于煤化工废水的处理更多的是应用生化方法,通过生物分解对其中的苯类、苯酚类等污染物进行降解,不过也有一定的技术限制,比如对其中的吡啶、咔唑类物质就很难有效分解。调查发现,许多煤化工企业对废水的处理结果并没有满足国家一级标准,不管是废水的浓度还是颜色都存在问题,所以,在污水处理过程中要尽可能的减少其CODCr的含量,对氨气、氮气等也要尽量降解,使得处理后的污水达到国家标准。

1煤化工废水概述

煤化工废水,是在煤化工生产过程中所产出的有着较多污染物质的废水,其中包含着许多的有毒物质,比如:含氮、苯酚等污染物。调查发现,煤化工废水中的氨氮有200~500mg/L,CODCr物质则有5000mg/L,而且其中还有着一定的有机物质,比如:环芳香族化合物,硫化物等,这类物质想要通过自然降解来处理难以取得好的效果,而且有机物的过多排放会造成水流的富营养现象,造成生态平衡的破坏。通过生物方法的降解,只会将萘、吡咯等进行分解,对入咔唑、联苯类等的处理效果并不好。

2煤化工废水的处理方法

煤化工污水在排出之前,都必须经过净化分解,一般来说对废水首先采取的是物化预处理,气浮、隔油就是其中使用较多的方法。气浮法,是将污水中的油类等物质进行隔离处理,将浮在上部的油类进行处理并尽可能的回收,该种处理方法能够有效防止污水中的油类对自然水环境的污染,而且还能对曝气进行必要的处理。当前,大部分的煤化工企业更多的是应用缺氧、好氧生物的去污方法,也被称作A/O方法。因为,好氧生物在对废水中的污染物进行处理的过程中并不能有效发挥其除污性能,对其中包含的杂环类物质就很难有效分解。所以,面对当前大部分煤化工企业在废水处理中的缺陷,必须创新发展废水处理方法,比如应用PACT法、厌氧生物法等对污染物进行有效处理。

3好氧生物法

应用好氧生物法对煤化工生产过程中产生的污水进行处理,主要有:PACT法、载体流动床生物膜法。前者主要是应用活性炭等对污水中的有害物进行吸附处理,因为活性炭这一物质的吸附力非常强,能够为好氧生物储存足够的食物来源,而且,好氧生物还能提高其分解性能。这一方法的主要特点是,活性炭能够循环往复使用,利用湿空气氧化法能够使得活性炭再生。 载体流动床生物膜法,也被称作CBR,它是一种利用特定的结构形式的流动床方法,将产生的污水在选择的生物单元内过滤处理,其中所包含的生物膜、活性泥等进行有机的结合,将膜内的填充成分再次投入到污泥池之中,而且在其表层会产生呈现出漂浮形式的微生物,并对废水表层进行生物膜的附着处理。这一技术对于生物活性的组成以及浓度的要求比例相对较高,多数情况下要接近于标准值的两到四倍,最大可接近8-12g/L,而且也进一步的提升了对废水的分解效率。

4厌氧生物法

厌氧生物法,也被称作UASB方法,对于所排放污水的分解是依靠着污泥床技术来实现的,该方法是要利用特定的水质反应器皿,来构建一套固、液、气分割系统,其底层是构建在污水反应器上,污水经过管径进到污水反应器之中,而且经过加压的方法从下至上的进行一步步的分解处理。其中所包含的厌氧生物将污水中的有害成分进行转化处理,将甲烷、二氧化碳等排放,而且进到上层的三相分离器具之内。这一技术能够有效的处理污水中的杂环类等有害物质,使得污水获得进一步的处理。

5煤化工废水的深度降解技术

经过以上方法的处理,是对煤化工污水的初步过滤分解,其中的CODcr浓度已是显著的降低了,不过污水中仍然含有大量难以处理的有害物存在,其浑浊度仍然非常高,其处理标准仍未满足国家排污要求。所以,经过初步处理之后还要进行深度分解处理,主要运用到的技术有以下几种:

5.1固定化生物技术

该技术对废水的降解有着非常强的针对性,能够对其中的特定种类的菌类进行定性处理,使其对污水中的有害物质进行针对性的处理,特别是对吡啶等有着非常好的处理效果,实践证明,该技术对污水中某些很难得到分解的物质的处理效果有着显著的改善。

5.2高级氧化技术

一般来说,对煤化工污水中所包含的有机物的处理是一个极为复杂的过程,其中大部分的构成是酚类,多环芳烃以及含氮有机物等,对这些物质的降解处理难度非常大,在对污水进行初级处理之后,效果并不明显。而这里提到的高级氧化技术,可以对其中所包含的各类有机物进行深度的分解处理,将水中的HO离子,与其中的有机物自动的结合,并产生水和二氧化碳。同时,还能运用催化法来加以辅助,从而增强水中离子联合的效果。在初期的处理过程中,也能够应用到这一方法,可以有效的分解污水中的COD成分,但因为初期对催化剂的使用过多等问题,要求较高的经济成本,所以这一技术还是主要用在对废水的二次处理过程之中。

6结语

随着国内经济的迅速发展,对能源的损耗、环境的污染越来越严重,人们对环境保护的关注度也是越来越高,许多新的污染处理方法得以应用,对于煤化工的污水处理来说,许多企业都已构建起有效的污水处理系统,当然想要取得更佳的处理效果,还需要投入更多的人力、物力,加强对新技术、新工艺的研发,从企业发展与社会和谐两方面综合考量。

参考文献:

[1]张占梅,付婷.煤制气废水处理技术研究进展综述[J].环境科学与管理,2014(10).

[2]李培艳.煤化工污水处理技术进展[J].化工管理,2013(22).

煤化工废水处理方法范文4

煤化工废水主要来源于煤炼焦、煤气净化和化工产品回收利用等生产过程。这种废水中的水质以酚和氨为主,其中还含有300多种污染物质,主要有焦油、苯酚、甲酸化合物、氨、氰化物、COD、硫化物等,其中氨氮200-500mg/L,是一种具有难降解有机物的工业废水,十分典型。而CODcr的含量甚至高达5000mg/L。废水中易降解有机物主要是萘、呋喃、咪唑类等酚类和苯类,而难降解有机物则主要是喹啉、异喹啉、联苯等。煤化工废水的色度和浊度较高的原因是废水中含有各种生色集团和助色集团物质来使其色度和浊度高。

二、煤化工废水处理方法

煤化工废水处理工艺路线基本遵行:物化预处理+A/O生化处理+物化深度处理。

1.预处理

废水预处理大多是用隔油、沉淀、气浮等物化法,其中隔油法分为重力分离型、旋流分离型和聚结过滤型,而重力分离型又分为平流式(API)、斜管式(CPI)、平流斜管式(API-CPI)、平行波纹板式(CPS)、斜交错波纹管式(OWS)隔油池和重力沉降分离隔油罐等;气浮法则包括溶气气浮、扩散气浮和电解气浮等。若工业废水中含较高浓度的酚和氨,则需要对酚和氨进行回收预处理。对于酚的预处理方法一般有蒸汽脱酚法、吸附脱酚法、溶剂萃取法、液膜技术法、氧化法和离子交换法等,工业上常用溶剂萃取法做酚的预处理,溶剂为异丙基醚;对于氨来说,一般采用蒸汽汽提-蒸氨法。

2.生化处理

煤化工废水经过预处理后,再进行生化处理,一般采用厌氧/好氧法、厌氧/缺氧/好氧法、、生物接触氧化、载体生物流化床、序批式活性污泥、上流式厌氧污泥床和在活性污泥曝气池中投加活性炭等进行处理。一般来说,当用好氧法处理过后,需要针对废水的特性再进行再处理。

(1)厌氧/好氧法:厌氧/好氧是利用微生物的硝化和反硝化的作用进行脱氮、脱碳的原理的普通活性污泥法改进的方法。污水经过预处理后,在进行厌氧/好氧法处理,COD质量浓度和氨氮的质量浓度均会下降,其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67%,55%和70%,而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20%。采用厌氧固定膜-好氧生物法处理煤化工废水,也得到了比较满意的效果。

(2)厌氧/缺氧/好氧法:厌氧/缺氧/好氧法中的厌氧处理,是为了把废水中难以降解的有机物变为链状化合物,长链化合物变为短链化合物。这种方法用于焦化废水处理,当焦化废水经过处理后,废水中的COD质量浓度、挥发酚的质量浓度和氨氮的质量浓度均会大幅度的降低,比如说:COD质量浓度会由3257mg/L降至143.5mg/L。

(3)载体生物流化床:载体生物流化床主要是运用生物膜法和活性污泥法基本原理由鼓风曝气系统和填料及筛网系统组成。利用载体生物流化床,不仅能够在生化处理前端高负荷脱除COD,生化处理后端高负荷脱除氨氮,而且还能代替BAF进行深度处理。载体生物流化床投资成本少,仅是活性污泥曝气池投资成本的70%,并且所占的面积也相对较小,仅仅占活性污泥曝气池的一半。其密度低,填料易丢失,需要专业人员进行专业性的技术操作。

(4)序批式活性污泥:序批式活性污泥是根据好氧、厌氧微生物自身的代谢机能,在进行好氧和厌氧交替反应过程中降解污水中的有机物和氨氮等污染成分的原理对传统活性污泥法进行改良后的产物。应用序批式活性污泥处理后的污水能够达到《合成氨工业水污染物排放标准》中一级排放的标准。

(5)上流式厌氧污泥床:上流式厌氧污泥床能够使大部分的有机物转化成甲烷和二氧化碳,并且能够利用反应器上部的分离器分离气体、液体、固体。生化法能够较好地去除废水中的苯酚类和苯类物质,但是对于一些难降解的有机物比如说喹啉类、吲哚类、咔唑类等效果较差。所以,近年来对煤化工污水防治技术研究方兴未艾,出现了生物膜反应器、湿式氧化、等离子体处理、光催化和电化学氧化等先进技术,这些技术已在某些煤化工企业得到实施或取得试验成果,由于应用成本普遍较高,所以还未大规模推广应用。

3.深度处理

经过生化处理的煤化工废水,出水的CODcr、氨氮等质量浓度大幅度下降;但是,因为存在难降解有机物,生化处理后的COD、色度等仍然没有达到可以排放的标准,因此,需要继续进行深度处理。深度处理方法主要有:超滤、反渗透、混凝沉淀、絮凝沉淀、活性碳吸附和化学氧化、MBR等。有研究发现,强化生物脱碳脱氮以臭氧生物活性碳技术作为深度处理单元和回收工艺来处理煤化工废水后,废水中的高COD、高氨氮质量浓度大幅度下降,具有很好的处理效果,其水质可以达到《城市污水再生利用工业用水水质》的标准。(1)臭氧生物活性碳技术通过对臭氧生物活性碳技术在深度处理过程中的强化生物脱碳脱氧及回用工艺处理煤化工废水时,发现了此工艺技术对于COD、高氨氮中所含油不容易降解煤化工废水的处理时,有着非常良好的废水处理效果,处理出来的水质符合《城市污水再生利用工业用水水质(》GB/T19923-2005)标准。

4.膜浓缩废水的蒸发处理技术

煤化工废水进行浓盐水处理时所用的浓盐水主要是来源于双膜处理后的反渗透浓水,含有盐质量浓度为3000-25000mg/L。一般采用膜浓缩和热蒸发技术来进行浓盐水的再浓缩。把含盐量较高的盐度提升到50000到80000mg/L之后,就进行蒸发处理,通常使用的是机械蒸汽压缩再循环技术,处理废水的过程中,所需要的热能,是由蒸汽冷凝以及冷凝水冷却时所产生的热能。处理过程中不会流失潜热。处理过程中只需要消耗一些废水(蒸发器内的)以及所产生的蒸汽和循环的冷凝水还有电能等。蒸发器将盐含量提升到了20%之上。所排出来的盐卤水被输送到蒸发塘通过自然地蒸发,结晶干燥后成固体,运到堆填区埋放。膜浓缩技术经常用于浓盐水处理的前段,可以将废水中的盐质量浓度提高到50000-80000mg/L,膜浓缩技术处理成本较低、规模大、技术成熟,能够减小浓盐水处理后续蒸发器的规模,这样能够降低成本并节约资源。伴随着环境保护的呼声高涨,在未来的煤化工业的发展中也将是低成本投入、高产量回报,降低污染,进行可循环的发展。使污染物可以减少量化、得到循环利用,提升资源的可使用率,将经济实现可持续化发展。

三、结语

煤化工废水处理方法范文5

关键词:煤气化;废水;处理;研究

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.029

0 引言

煤炭是我国的主要能源来源,在我国的整体能源结构中占据很大的一部分,随着我国经济水平的提高、工业化的发展、家用汽车的普及,我们对于石油的依赖也不断扩大,我国本身就是一个石油资源匮乏的国家,加上近年来世界范围的石油能源紧缺等因素,都使得我们需要重视对于煤炭的进一步开发和深度利用。新型煤化工产业的兴起使得我们对于煤炭的进一步利用取得了很大的发展,我国对于煤化工产业也十分重视,对于减少我国对于石油资源的依赖,促进国家工业经济发展具有十分重要的意义。煤气化技术是新型煤化工产业的重要技术,利用煤气化技术不仅可以生产天然气这种清洁能源,还可以进一步加工生产得到甲醇、烯烃、化肥等工业产品。然而煤气化技术对于水资源的利用较大,我国的煤气化项目大多分布于水资源匮乏地区,除此之外,煤气化产生的废水也给环境污染带来及极大挑战。为实现环境友好型社会及实现煤气化工业的进一步发展,我们需要加大对于煤气化废水处理的研究,提高废水排放标准,这样不仅能够实现环境保护,也能够促进企业创新及提升核心竞争力。

1 煤气化废水的成分特点

煤气化废水是在工业生产加工过程中对于煤气的生产和洗涤过程中产生的,煤气化过程中产生的废弃物多溶解于洗涤水、蒸汽分流等分离水中,这些都是煤气化废水的形成来源。煤气化废水是一种很难在自然界中通过生物降解的废水,其中含有较多的固体颗粒物和有毒有害物质,其成分一般较为复杂,不仅含有稠环芳烃、萘、呋喃等酚类有机化合物,还含有硫化物、各种无机盐等无机化合物。成分的复杂性也给废水的加工处理带来了很大的难度,且不同煤气化工艺产生的废水都具有较大的差异性,因此对于煤气化废水的处理和利用情况较为复杂。

2 煤气化废水的处理技术

国内外现阶段主要的煤气化废水处理技术是生物化学法,这种方法具有废水的处理量大、去除的污染成分范围较广等优点,处理后的废水符合一般的废水排放要求。但是随着人们对于环境保护意识的加强,对于废水的排放标准也不断提高。现阶段对于煤气化废水的研究主要集中在三个阶段,预处理、生化处理、深度处理。

2.1 预处理技术

由于煤气化废水成分的复杂性,含有酚类、氨类等物质,所以需要经过预处理和生化处理来消除高污染物质,减轻深度处理的难度,提高废水排放的质量。

预处理主要针对废水中的酚类、氨、油类等污染物,预处理过程中对于废水中不同成分会采用不同的方法。对于酚类污染物的处理常采用水蒸汽脱酚法、溶剂萃取脱酚法这两种。水蒸汽脱酚法较为简单,将废水中挥发性酚类经过蒸汽直接分离成含酚蒸汽再利用钠碱溶液吸收形成酚钠盐溶液后,通过酸中和进行提纯回收。而溶剂萃取法则是利用萃取剂的高分配系数使酚转移到萃取剂中,实现酚的分离。由于废水中氨浓度一般较高,目前常用的技术是水蒸汽提纯对废水中的氨进行分离,可溶性的含氨蒸汽通过含有磷酸铵溶液的吸收器与其他气体进行分离回收。对于废水中的油类物质常采用隔油池分离法和气浮法进行分离。

2.2 生化处理技术

现阶段对于煤气化废水的生化处理常用的工艺有厌氧-缺氧-好氧组合工艺(A-A/O)和序批式活性污泥法(SBR)。A-A/O这一工艺脱氮效率较高,既能起到生物选择器的作用,改善污泥的沉降性能,也能通过产生的碱度对硝化过程中的碱消耗进行一定的补偿。但是A-A/O工艺也具有一定的局限性,如需要分别设置混合液回流系统和污泥回流系统,对于动力的消耗较大。SBR是一种通过间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,主要是利用时间分割的操作方式来替代空间分割的操作方式,实现稳态生化反应。主要的特点是运行的有序性和间歇性。这一工艺通过净化池内厌氧好氧的交替式变换来达到较好的净化效果;且净化池内的处理水还能够对煤气化废水有一定的缓冲稀释作用,有较好的耐冲击负荷;整个工艺操作简单成本较低。

2.3 深度处理技术

深度处理是煤气化废水的最后处理阶段,主要针对废水中难降解的有机物及悬浮物以达到排放标准。常用的方法有吸附法和臭氧氧化深度处理法。吸附法主要是利用多孔性固态相的物质对废水中污染物进行吸附分离。常用的吸附剂有活性炭、焦炭等,经过催化氧化后可以实现对废水中重金属离子等处理。臭氧氧化法可以对煤气化废水中的有机胺、杂环化合物、烷基苯磺酸钠等化合物进行分解。这一工艺的优点是操作简单,反应过程较快,但是处理需要消耗较多的电能。

3 总结

随着新型煤化工产业的发展,煤气化技术的推广使用,我们对于煤气化废水的处理方式也会不断的进步和深入。当前的处理技术大多存在一定的限制性,我们仍需要进行研究来提高废水的处理技术,以实现保护环境、促进经济及工业发展、减少进口能源依赖的目的。

参考文献:

[1]张军.煤气化废水深度处理技术的试验研究[J].华北电力大学,2012.

[2]蒋芹.煤气化废水处理技术现状及发展趋势[J].能源环境保护,2014.

煤化工废水处理方法范文6

关键词:气相色谱法 煤化工 工业废水 酚类 脂肪酸

煤化工是以煤为原料,进行化学加工生产各类化学品、燃料的产业。限于目前的技术条件,煤化工化学反应耗费水资源仍较大,产生废水量大、成分复杂、污染物质浓度高,属于典型的大型有机分子工业废水。酚类、脂肪酸类分子是煤化工废水主要污染物质,环境危害较大。近年来,国家大力提倡构建环境友好型社会,淘汰了一大批生产条件落后、环境危害大的煤炭化工企业,但仍有许多大型煤化工企业因独特的社会、经济地位,仍在投产运营,技术升级、设备改造、废水处理设备建设仍有待时日。此时,加大对煤化工企业的监察力度,注重废水排放监测非常必要。酚类常采用溴化容量法、直接溴化法测定,但这些方法仅能对酚总含量或挥发酚含量进行测定,并不能准确的表达酚的类型分布,且存在程序复杂、易受其它因素干扰等缺点[1]。本次研究以气相色谱法测定煤化工废水中酚类和脂肪酸,评价其应用价值。

一、设计测定方法

1.路径选择

选用强极性毛细管,选用HP-FFAP型毛细管柱,采用外标法,同时测定酚类和脂肪酸。考虑到煤化工废水成分异常复杂,其中不乏粉尘等固体颗粒物质、强酸等腐蚀性物质,可能磨损色谱柱,影响使用寿命甚至是检测精确度,因此对废水样品需进行预处理,通常采用转移浓缩形成有机相或较纯净的气相,以排除其它类型相的成分的干扰。目前,常用的预处理方法包括萃取浓缩法、顶空气相色谱法。本次研究以气相色谱法测定煤化工废水中酚类和脂肪酸,该法具有灵敏度高、不易受其它因素影响、检测速度快等优点。

2.具体方法

2.1色谱条件:①色谱柱,HP-FFAP型毛细管柱;②检测器,FID氢火焰离子化检测器;③柱温:120℃维持2min,后以5℃/min升温至180℃维持1min,再以1℃/min速度升温至220℃维持2min;④进样口温度,250℃,检测器温度250℃;⑤进气速度,N2维持50ml/min,H2维持30ml/min,Air维持400ml/min;⑥气体流量,共流,0.6μL[1]。

2.2配置标准溶液并对样品进行预处理:①以外标法测定样品酸成分分布,逐级稀释,配置梯度标准溶液,并编号;②样品预处理,取水样100ml(预处理废水),调节PH值至4,除去固体杂质后,反复洗针。

2.3增加回收率实验与检出限实验。

2.4测定标准曲线,测定回收率、检出限。

二、结果

1.酚与脂肪酸检测效率

共检测出四种脂肪酸、四种酚,保留时间从5.47~18.67min不等,线性范围限于技术条件差异并不大,脂肪酸类均为0.01~10g/L,酚类均为0.05~10g/L,相关系数均在0.999以上,检出限度在3~10g之间(见表1)。

2.处理前后废水脂肪酸与酚类质量浓度

处理前,乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、苯酚、邻甲酚、对甲酚、间甲酚含量均远超正常水平,其中苯酚含量超4000mg/L;处理后各类酚与脂肪酸浓度显著下降(见表2)。

三、分析

煤化工废水化学成分复杂,属于典型的大型有机分子工业废水,必须经相应的处理达标后才可排放。目前,国家正积极推行“零排放”政策,鉴于部分地区特别是废水排放量大企业集中区域地下水质量严重下降,严重威胁居民生命健康,部分地区试行“零容忍”政策,即不允许企业向地表排放废水,一经发现便责令停产整改,对煤化工这个废水排放大户提出了更严苛的要求[2]。为贯彻落实这一政策,督促企业改进生产工艺、转变产业模式,需探索一种快速、经济、高效、准确的废水污染物监测方法,以提高监测效率,收集有价值的信息作为改进工艺技术的依据。

酚与脂肪酸是煤化工废水中常见的污染物质,受煤化工工艺技术影响,含量存在较大差异,目前,我国煤化工产业主要最常见的煤气化炉为鲁奇炉,排除废水中酚浓度约为200~300mg/L,焦化厂焦化废水PH值约为3.1~3.6[3]。长期应用含酚量高的水,轻则头晕、重则并发神经系统疾病甚至可致死亡。煤化工废水脱酚处理已成为产业必备工艺之一,回收酚还具有较高的经济价值,可节约企业生产成本,有利于企业长远发展[4]。

本次研究采用气相色谱法测定煤化工废水中酚类和脂肪酸,结果显示样品相关系数均>0.999,提示气相色谱法测定精确度极高,可满足实际需要;保留时间在5.47~18.67min不等,提示该法检验不易受时间影响,检验耗费时间少,适合随机检测;检出限度在3~10g之间,提示废水中酚与脂肪酸分布存在不均匀现象,需进

行多次检测,以提高检测负荷率。

本次研究中,处理前,乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、苯酚、邻甲酚、对甲酚、间甲酚含量均远超正常水平,其中苯酚含量超4000mg/L,提示废水中污染成分较多,酚回收利用价值较大;处理后,处理后各类酚与脂肪酸浓度显著下降,提示该厂废水处理效果较好。

气相色谱法测定煤化工废水中酚类和脂肪酸,精确度高、耗费时间短,是一种理想的煤化工废水酚与脂肪酸检测技术。

参考文献:

[1]吴文颍.煤化工含酚废水萃取剂萃取性能研究[D].山东:青岛科技大学,2012:19-23.

[2]思华英.煤气化工艺技术比较及产生废水水质分析[J].工艺管理,2013,22(3):231-232.

[3]黄开东,李强,汪炎.煤化工废水零排放技术及工程应用现状分析[J].工业用水与废水,2012,43(5):1-3.