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摘要:现在，提倡绿色生活、绿色生产，我国各行业为响应该号召，纷纷对产业结构进行改革，煤炭行业近年来开始生产煤制气项目，但是煤化工废水处理其综合利用成为限制该项目发展的重要因素，本文笔者简要介绍了煤制气废水来源、特点及处理的难度，并且分析了现在废水处理技术在国内外发展现状，重点指出废水处理中深度处理的关键性问题，为解决煤制气产业治理问题提供参考依据。
关键词:煤制气废水；处理技术；预处理；生化处理；深度处理
中国煤矿数量较多，但是使用量较少，根据这样的产业结构，我国主要使用煤炭产生各种能源，经过多年结构调整，现在很多领域将煤炭转化成天然气生产提供能源，该技术也符合我国绿色生产的要求，煤制气也是中国能源结构发生变革的关键因素。煤制气行业需要消耗大量的水资源，因此生产过程中产生的废水量也较大，并且污水中的有害成分较多，对人体有害的，主要包括苯酚、焦油等，并且如果将这些物质不加以处理而排放到空气中，对环境的污染也十分严重。我国资源分布不均，在煤炭产业发达的地区地下水资源较少，生态环境脆弱，而煤产业发展必须依靠水，因此提高煤制气中废水的回收率，也是加快煤炭行业发展的重要推动力之一。
1煤制气废水来源及处理难度
经过调查研究发现，煤制气废水主要包括洗气水、洗涤水、蒸汽分流水等，对于其他物质的成分也很复杂，其中有毒气体成分较多，主要包括酚类组织、石油醚、氰化物和硫化物等，而我国现有的废气废水处理工艺，不能够将这些有机污染物完全降解，也成为现在环境污染的主要源头之一，因此煤炭行业的废水处理成为现在高难度降解的废水之一。我国相关学者在此方面对其进行深入研究，发现废水处理难度较大，并且将其分为三种，一是废水成分复杂，污染物浓度高，废水处理系统负荷大；二是废水含酚、氰类物质，因此微生物处理废水不适合，吹水的毒性会抑制微生物生长，有可能也会杀死微生物；三是废水可生化性差，BOD/COD比值通常会低于0.3或0.4，不易生物降解。从这三个方面可以看出，提高废水处理的力度和和废水回收力度，必须从生化处理方面下手，辅助以理化处理。
2煤制气废水处理技术研究现状
纵观国内外煤炭废水处理工艺，主要包括三个步骤，依次是预处理、生化处理和深度处理，这三个步骤的参数各不相同，例如高氨和高酚废水在预处理阶段要进行蒸氨和萃取脱酚处理，高氰废水在预处理阶段，要使用碱性氯化法和活性炭进行预处理等，在生化处理时，因为其成本优势的运行，管理简便，需要使用深度处理技术，作为辅助处理，以提高废水处理效率，提高水质。
2.1预处理
煤制气废水预处理指回收废水中有价物质、去除油类、降低废水毒性、提高废水可生化性。主要目的为脱氨、脱酚、去油、去氰。对于大颗粒的有毒物质，需要使用活性炭进行吸附，再辅以耦合技术，提高预处理效果。
2.2生化处理技术
生化处理技术主要是为了除去废水在预处理后，水中残留的多余的氮和碳，但是由于氮元素和碳元素在水中，以结合态形式存在，难以降解，传统的生化处理技术已经不能够满足现在废水处理的要求。经过研究，现在常常使用A/O和A2/O工艺、SBR技术、MBR技术和厌氧水解酸化进行处理，并且这些技术在处理废水中的氮和碳能够达到80%以上。
2.3深度处理技术
经过第二步深化处理以后的废水，及其中的有害成分大幅度降低。其降低明显的成分，包括BOD5、COD、氨氮等污染物，其剩余物质不能够经过生化处理降解，并且废水物质的色泽未能达到废水排放标准。经过多次实验验证，煤制气过程中产生的废水，经过多级生化工艺处理后，在没有经过活性炭吸附或者是稀释水的条件下，排出的水的COD值仍然在500到400毫克每毫升之间，依旧较高。
3深度处理技术中的关键性问题
3.1曝气生物滤池
曝气生物滤池具有耗水量少、基建投资上、废水处理成本低等特点，但是曝气生物滤池处理废水中的碳和氮的能力受到生化技术的影响，经过学者研究发现，当气水比为3、水力负荷在0.52m3/(m2•h)左右、HRT为1h、温度在25℃~30℃、pH值控制在7.0~8.6之间，曝气生物滤池处理碳和氮的效果最好，能达到75%以上，能够满足我国对回收水的要求。
3.2高级氧化技术
高级氧化可分为光化学氧化、电化学氧化、催化湿式氧化、臭氧氧化等，其中臭氧氧化的操作简单，而且处理效率更好，相对于其他几种效果更优，并且经过研究发现，将臭氧氧化和活性炭吸附作用共同使用，其处理效果更佳。在该技术中最重要的是催化剂类型，现在学者致力于开发出高效且廉价的催化剂，以此提高臭氧氧化效率，从而提高我国废水处理中深度处理环节的效率。
3.3膜分离技术
膜分离技术是指在分子或离子水平上对水中杂质进行选择性分离。在废水深度处理中，主要应用的膜分离技术包括超滤、纳滤和反渗透。各种膜过滤的物质的分子大小也不相同，废水从大孔到小孔，会过滤出更多的有毒物质，并且经过不断实验发现，膜分离技术，对污水废水有机物质的截留率能达到百分之95以上。但是膜分离技术耗费高，运行成本高，对设备的耗损力度也大，因此开发出高效经济型的滤膜是提高膜分离技术使用空间的重要因素。
4结语
近些年来，我国工业发展速度加快，对那些物质的需求量较高，煤炭行业，为我国输送大量的能源物质，但是其废水处理成为现在环境治理的难题之一，在我国学者经过多年研究出一些废水处理技术，但是处理效果仍旧不佳，运行成本也很大，本文笔者通过调查研究发现，废水处理首先要做好不同工段废水的预处理，降低废水处理负荷，重点开发出生物废水处理办法，开发新工艺，才能够提高我国废水处理力度和提高经济发展速度。
参考文献:
［1］任小花，崔兆杰．煤气化高浓度含酚废水萃取/反萃取脱酚技术研究［J］．山东大学学报(工学版)，2010，40(1):93－97．
［2］韩洪军，王伟，马文成，等．外循环厌氧工艺处理鲁奇煤制气废水的研究［J］．哈尔滨工业大学学报，2010，42(6):907－924.
作者:张兴平 宋万国 韩旭星 单位:陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司