隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中取得了顯著的成績(jī)。但是在煤化工工藝中產(chǎn)生的廢水對(duì)環(huán)境的影響應(yīng)予以廣泛的重視。由于煤化工是以煤炭為原料， 經(jīng)過(guò)化學(xué)等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行加工， 產(chǎn)生的廢水較多且有害物質(zhì)濃度高、成分復(fù)雜， 難以進(jìn)行有效處理， 所以也嚴(yán)重抑制著煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。由于大部分企業(yè)廢水處理工藝較為落后， 處理后的廢水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)， 嚴(yán)重制約著煤炭化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此， 本文從以下幾方面探究煤化工廢水處理技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展方向。
1 煤化工廢水理論概述
1.1 煤化工廢水來(lái)源
煤化工主要是以煤炭為原料， 在煤炭原料加工過(guò)程中有效應(yīng)用化學(xué)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品加工， 在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生成分復(fù)雜的廢水， 廢水中通常含有氨、氮、硫等各項(xiàng)難降解的有機(jī)物高達(dá)300 余種， 嚴(yán)重破壞環(huán)境。所以必須及時(shí)對(duì)煤化工廢水進(jìn)行科學(xué)有效的處理， 否則將會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生難以補(bǔ)救的毀滅。
1.2 煤化工廢水分類(lèi)
根據(jù)煤化工廢水的水質(zhì)條件， 我們能夠看出主要有煤氣化廢水與煤液化廢水、煤焦化廢水。例如在水質(zhì)特征的煤氣化工工藝中可以在造氣爐出口運(yùn)用循環(huán)水冷卻噴淋系統(tǒng)， 有助于降低煤氣溫度， 可以將煤氣中攜帶沒(méi)有分解的焦油與氣化劑微溶或者是溶于水中， 并且對(duì)水中的有機(jī)雜質(zhì)冷凝， 可以洗滌掉煤氣中的部分灰分， 也能夠產(chǎn)生大量的制煤氣廢水。由于煤業(yè)化廢水是煤炭轉(zhuǎn)化為油品的過(guò)程， 在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的廢水， 主要包含硫、酚等等， 含量越高越難降解， 排放量越大也越難以有效處理。而煤焦化廢水是煤炭由于隔絕空氣加熱分解為焦油和煤氣， 在此過(guò)程中產(chǎn)生的廢水， 這部分廢水氨、氮含量較高， 含有的有機(jī)物污染種類(lèi)較多， 成分也極為復(fù)雜， 難以有效處理廢水。
1.3 煤化工廢水特點(diǎn)
由于煤化工廢水的涵蓋污染物較多， 煤化工生產(chǎn)工藝也較為復(fù)雜， 幾乎每個(gè)工藝都會(huì)產(chǎn)生各類(lèi)的污染物， 各類(lèi)污染物都會(huì)集中在廢水之中， 所以廢水的成分極為復(fù)雜， 進(jìn)一步加劇了廢水處理難度。如果選用專(zhuān)業(yè)化處理方式進(jìn)行化學(xué)技術(shù)處理， 會(huì)導(dǎo)致色度與濁度較高， 這也是煤化工廢水的重要特征，主要原因在于煤化工生產(chǎn)階段過(guò)程中通常會(huì)產(chǎn)生各類(lèi)的污染物， 各類(lèi)污染物主要集中在廢水中， 并且產(chǎn)生一定的反應(yīng)， 如果反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生色度偏大的物體， 也加劇了廢水的處理難度。由于降解難度逐步加大， 煤化工廢水中的涵蓋有機(jī)物數(shù)量逐步增多， 也加劇了廢水的處理難度。
2 煤化工廢水處理技術(shù)應(yīng)用分析
2.1 預(yù)處理
由于煤化工廢水中通常會(huì)含有酚， 可以采用吸附材料進(jìn)行有效的脫酚處理， 吸附材料吸酚飽和后便可以應(yīng)用有機(jī)溶劑或者是蒸汽對(duì)于吸附劑進(jìn)行再生。一般的吸附材料主要有活性炭或者是改性的膨潤(rùn)土、大孔的吸附樹(shù)脂， 而天然的膨潤(rùn)土表面具有親水性， 所以對(duì)水中的有機(jī)物難以有效吸收。如果應(yīng)用膨潤(rùn)土作為吸附劑， 必須要改進(jìn)其性能才能夠使用。相關(guān)研究者對(duì)于膨潤(rùn)土以及膨潤(rùn)土的改性功能進(jìn)行了分析和研究，發(fā)現(xiàn)膨潤(rùn)土經(jīng)過(guò)改性后， 吸附活化能力更高， 但是達(dá)到的平衡時(shí)間也會(huì)較少， 在此過(guò)程中吸酚含量逐步增大。活性肽是經(jīng)常使用的吸附劑， 由于具有高比面積以及孔灶結(jié)構(gòu)較為發(fā)達(dá)， 相比較其他材料而言報(bào)價(jià)較為低廉。在煤化工廢水處理過(guò)程中，通常會(huì)選用活性炭進(jìn)行脫酚處理。部分研究者根據(jù)相關(guān)實(shí)踐表明， 應(yīng)用活性炭吸附苯酚， 例如在溫度30℃，pH 值為6 的情況下， 去掉率約為86%。結(jié)合煤化工企業(yè)的廢水情況分析， 廢水表面覆有油類(lèi)物質(zhì)會(huì)對(duì)后期的煤化工廢水處理產(chǎn)生一定的影響， 所以應(yīng)當(dāng)有效應(yīng)用相關(guān)技術(shù)改善含油量， 可以使用氣浮法或者是隔油池方法有效去除油類(lèi)物質(zhì)。
2.2 蒸氨
煤化工產(chǎn)生的廢水氨氮含量較高， 通常是源自于煤制氣反應(yīng)過(guò)程中， 由于高溫裂解或者是煤制氣在反應(yīng)后產(chǎn)生的氨氣， 氨氣的濃度決定著硝化細(xì)菌的活性。在當(dāng)前煤化工企業(yè)廢水處理過(guò)程中， 通常會(huì)選用水蒸氣體法進(jìn)行脫氨， 由于煤化工產(chǎn)生的廢水可以通入較多的高溫蒸汽， 有助于降低廢水氨氮含量， 從而確保氨氮進(jìn)行蒸餾與分離再次應(yīng)用。
2.3 深度處理
臭氧屬于強(qiáng)氧化劑， 臭氧的氧化過(guò)程中主要有兩個(gè)途徑。第1 種則是通過(guò)分子臭氧氧化， 另一種途徑則是通過(guò)臭氧分化產(chǎn)生羥基自由基， 進(jìn)行再次氧化。臭氧氧化技術(shù)有助于降低煤化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的廢水COD， 也能夠降低廢水中的色度與濁度，在此過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二次污染。根據(jù)相關(guān)研究表明， 在內(nèi)循環(huán)的反應(yīng)器過(guò)程中， 可以對(duì)煤化工廢水進(jìn)行臭氧深度處理， 能夠處理掉40% 至50% 的COD。其中對(duì)于雜環(huán)類(lèi)與酚類(lèi)有機(jī)物產(chǎn)生極為顯著的效果， 隨著臭氧氧化技術(shù)的逐步發(fā)展， 臭氧在單獨(dú)運(yùn)行中有機(jī)物與臭氧反應(yīng)之后， 也會(huì)產(chǎn)生羧酸與醛， 這兩類(lèi)物質(zhì)能夠避免與臭氧再次反應(yīng)， 有助于提高臭氧處理效能。
非均相催化臭氧氧化是構(gòu)建在臭氧氧化的前提下的高檔氧化技術(shù)， 是在特定的催化劑作用下， 對(duì)于產(chǎn)生的羥基自由基進(jìn)行氧化分解， 可以應(yīng)用金屬氧化物與活性炭等催化劑進(jìn)行催化。當(dāng)前最多使用的金屬氧化物主要有二氧化鈦， 三氧化二鋁。影響氧化劑氧化作用要素， 主要有溫度與pH 值， 增加pH值， 能夠有效改善氫氧根離子的發(fā)生， 進(jìn)而改善氧化能力， 在氧化過(guò)程中催化劑可以起到催化作用， 并且起到一定的吸附作用， 改動(dòng)pH 值能夠轉(zhuǎn)移金屬氧化表面的電荷， 并增強(qiáng)對(duì)有機(jī)物的吸附能力。例如在紫外光照射下， 光催化氧化技術(shù)應(yīng)用半導(dǎo)體材料吸附材料表面的氧化劑產(chǎn)生強(qiáng)烈的氧化功能， 可以產(chǎn)生羥基自由基， 并且對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解。例如可以應(yīng)用二氧化鈦進(jìn)行光催化， 能夠有效處理難降解的有機(jī)物。
