煤化工废水处理方法范文

煤化工废水处理方法篇1

关键词：煤气化；废水处理；影响因素；发展趋势

煤气化废水处理技术在我国已初具规模，各企业已将煤气化废水处理技术应用到废水处理工程中来。然而煤气化项目耗水量巨大，产生的废水成分复杂，多方面因素的影响使得我国很多企业的煤气化废水处理技术都不成熟，达不到环境保护的要求，且在处理过程、处理效果等方面还存在一定问题需要改进，还会在处理过程中对环境方面带来一定的污染，尤其是废水的产生，因而研究高效的废水处理技术工艺不仅可以减少对环境的污染，提高煤气化废水水资源回收利用，节约工业用水，还可以降低工艺技术处理的运行成本，减少处理工艺过程中化学品成本。

1煤气化废水处理技术现状

1.1预处理技术现状。预处理阶段主要是对煤气化废水中高浓度酚、氨及油类物质的处理，主要应用萃取法脱酚，实现酚类物质的分离，目前应用范围较广、效果较高的萃取剂是TBP-煤油溶液，可循环使用，脱酚效果高达90%；水蒸汽法蒸氨，实现氨类物质的回收利用，目前应用较多的是单塔工艺，流程简单、操作平稳、还可实现对氨和硫化物等酸性物质的同时回收，主要用于中等浓度含氨、含酸废水的处理。我国拥有较先进的处理设备的企业在煤气化废水处理技术应用过程中不断对处理工艺进行改造，解决了原有流程中铵盐结晶、结垢问题，并将抽出质量与进料质量百分比提高到9%以上；化学氧化法，是处理高浓度煤气化废水常用的方法，采用联合工艺技术将难降解的有机物转化为易降解的中间产物，对剩余的污染物利用吸附法进行再处理，使COD与挥发酚的去除率达到97%和99%[1]。1.2生化处理技术现状。经过预处理的煤气化废水污染物主要是氨氮与COD，主要采用A2/O法，去除总氮，但抗冲击能力较差，运行管理较复杂，通过专业人员对工艺不断创新、尝试以及加入其他技术，终于研究出生物倍增技术，将氨氮和总氮的去除率达到99.3%和71.5%；SBR法，集均化、初尘、生物降解等功能于一体，运行简单，操作灵活，对氨氮的去除率达98%，氨氮浓度小于10mg/L；多级生物膜法，减少优势菌群的流失，保证难降解有机物及氨氮的去除，具有运行稳定、抗冲击能力强等特点。1.3深度处理技术现状。经过预处理及生化处理后的煤气化废水还含有一定量的难降解有机物及悬浮物。高级氧化法，臭氧氧化法在一定的反应时间、反应pH内有较高的氧化效率，采用三种的负载型催化剂，以臭氧为氧化剂的工艺技术，对苯酚和氰化物的去除率高达90%以上；吸附法，利用活性炭良好的吸附性和稳定的化学性，有效去除废水中的有机物、悬浮物等物质；混凝沉淀法，以PES为最佳混凝剂通过对PAM的投加使COD和色度的去除效率分别达到62%和66%；膜分离法，用于废水的再生处理，浸没式超滤出水使水浊度在0.55NTU，SDI、COD、及色度等的去除率都能达到一个很高的程度，而0.25%的氯化钠溶液对膜组件的清洗效率能达到97%之高[2]。

2发展趋势

煤气化废水处理的重点和难点主要是高浓度氨氮和酚的处理，目前我国应用的煤气化废水处理技术在运行成本以及处理效果上仍有待提高，很多方面的研究都处于小型试验阶段，专业人员的研究方向也是对单一技术应用进行研究，对物化处理工艺与生化处理工艺的结合方向研究很匮乏，另外水质成分的复杂度、污染物浓度的高低、以及污染物种类等因素也对煤气化废水处理程度影响甚多，使得我国煤气化废弃处理技术进步缓慢，在面临环境严重污染、废水零排放的发展趋势下，我国研究人员应团结合作，共同研发现代环境下的高效的、优化的煤气化废水处理技术[3]。

3结语

总而言之，根据目前我国煤气化处理技术现状，煤气化废水处理工艺的不成熟，煤气化废水处理的影响因素等方向进一步研究更高效的煤气化废水处理技术已成为我国专业技术研究人员迫在眉睫的任务。同时煤气化企业操作人员也需在三阶段的处理技术方面突破现有桎梏，根据具体的废水水质以及水量选择恰当的处理工艺，考虑煤气化废水处理过程的影响因素，研究更高效的运行模式，提高技术处理效果的同时减少处理工艺的运行成本，确保达到排放标准、废水回收利用。

参考文献：

[1]蒋芹，郑彭生，张显景，郭中权.煤气化废水处理技术现状及发展趋势[J].能源环境保护，2014，06(05):9-12.

[2]张蔚.煤气化废水处理技术的现状及发展[J].污染防治技术，2012，09(03):18-20.

[3]程延峰，陈丽.煤气化废水深度处理技术研究进展[J].河南化工，2016，06:7-12.

煤化工废水处理方法篇2

关键词：煤化工；废水处理；发展趋势；发展现状

基于煤化工废水处理发展现状，要加强煤化工废水可生化性技术研究，充分发挥生物脱氮技术优势，实现以低成本深度处理废水的目标，提高出水水质，达到高效反渗透工艺进水要求，力求实现煤化工废水“零排放”目标。这需要加强高级氧化技术与生物脱氮技术的研究。

1煤化工废水水质特点

现阶段，煤化工产业发展链条主要包括煤气化、煤液化、煤炭焦化，产生的废水具体包括焦化废水、煤液化废水、煤气化废水。煤化工过程会需要大量的水，主要用来进行煤气洗涤与冷凝等，会产生相应的废水，废水中含有的污染物浓度较高，而且水质复杂，以酚类化合物为主，为高浓度难以生物降解的工业废水。

2煤化工废水处理现状

当前，煤化工废水处理多采取结合应用各类技术的方式，因为单个处理工艺，难以达到废水处理的标准，为了实现零排放目标，提高废水循环利用，所以结合工艺特性，灵活组合并且优化，弥补技术缺陷。现对废水处理各阶段所应用的技术，做以下论述：

2.1预处理工艺

此阶段主要为了回收废水中所含有的酚、氨类物质，降低废水含油量，实现废水初步生化，达到后续处理的水质标准。此环节通常采取以下技术：①脱酚与蒸氨组合工艺。结合运用容积萃取脱酚以及蒸氨组合工艺，进行预处理，通过降低pH值，便于萃取脱酚运行，利用甲基异丁基酮，作为脱酚萃取剂，萃取效率水平在90%以上。此技术虽然具有不错的处理效果，但增加了有毒物质，影响着后续处理，因此还需要加强研究。②除油技术。经过预处理后，可以减少煤化工废水中的氨氮与总酚浓度，由于含有一定的油，阻碍着氧气溶解，为了达到生物工艺进水标准，即油小于50mg/L，通常采取气浮分离方式，利用絮凝剂实现除油。此方法的应用，会降低煤化工废水的可生化性。部分企业采取氮气气浮除油，获得了不错的效果。

2.2生化处理工艺

2.2.1厌氧生物处理工艺

目前，有研究发现厌氧微生物，可以在共代谢基质条件下，提高自身的分解能力。甲醇共基质（甲醇500mg/L）厌氧处理工艺的应用，可以去除73%左右的煤化工废水含有的酚类化合物，利用粉末活性炭（1.0g/L）厌氧工艺，能够去除75%左右的酚类化合物，极大程度上改善了煤化工废水的生化性能。总的来说，厌氧工艺处理废水中的COD与氨氮物质，其效果有限，若能够形成以生物降解的、小分子有机物，则能够有效提升煤化工废水的可生化性能与好氧降解性能。

2.2.2好氧生物处理工艺

对煤化工废水进行厌氧处理后，出水所含的污染物，其具有不错的可生化性，利用好氧活性污泥工艺，对其做深层次处理，采取人工投加特殊微生物的方式，去除废水中含有的有毒物质，能够全面提升处理工艺的水平。某煤化工企业进行废水处理，采取组合工艺，从二沉池底泥内，分离长链烷烃降解菌，经过富集培养，将其加入到MBBR工艺中，处理煤制气废水，极大程度上提高了废水中COD的处理效果。利用MBBR工艺，COD去除率能够达到81%，总酚去除率能够达到89%，氨氮去除率能够达到94%。好氧生物膜处理工艺应用在煤化工废水处理中，有着不错的效果，同时在深度处理中，应用此工艺，出水中氨氮与COD物质含量也能够达到排放标准，系统运行较为稳定。

2.3深度处理工艺

2.3.1膜分离技术

此技术主要是借助膜的选择性特点，选择性地让组分通过，进而实现料液分离。按照膜孔径大小，可以将膜分为微滤膜与超滤膜等。膜分离属于物理过程，不会发生相的变化。利用此技术，进行气化焦废水处理，COD去除率能够达到91%左右。

2.3.2高级氧化法

此方法指的是在特定反应条件下，借助•OH的作用，降低大分子有机物，使其能够成为低毒或者无毒小分子物质，具有较好的处理效果。按照自由基产生方式以及反应条件划分，此技术主要包括生化学氧化与电化学氧化法等。应用高级氧化法，不仅反应时间较短，能够高效控制氧化反应过程，而且实用性较强，能够彻底降解。利用Fenton试剂-混凝沉淀工艺法，进行煤化工废水处理，COD去除率能够达到＞70%，色度去除率在80%作用。应用超临界水氧化法，在温度＞374℃、压力＞22.1MPa的条件下，将水处于超临界状态，利用氧分子作为氧化剂，进行有机物氧化，能够达到污水处理标准。

3煤化工废水处理发展方向

现阶段，煤化工废水单一处理工艺比较成熟，但是难以达到零排放处理目标，多种工艺结合应用，相互弥补劣势，能够达到不错的效果，因此复合处理工艺是研究的主要方向。同时要注重研发性能较好的催化剂，助推高级氧化技术的发展。

4结束语

现阶段，煤化工废水处理技术种类较多，能够获得不错的处理效果。但煤化工行业的发展，对废水处理的要求不断提升，这需要加快废水处理工艺创新与改进，以推动经济发展。

参考文献

[1]王香莲，湛含辉，刘浩.煤化工废水处理现状及发展方向[J].现代化工，2014，（3）：1-4.

煤化工废水处理方法篇3

关键词:煤化工;高盐废水;结晶盐;综合利用;产品标准

现代煤化工产业正发展成为我国煤炭清洁高效利用的重要新生力量，对保障我国能源安全、优化能源结构、改善环境质量形成有力补充。然而水资源与水环境容量的双重匮乏一直困扰着现代煤化工产业的发展［1］。高盐废水及结晶盐处理利用是煤化工废水处理的主要难点［2－3］。2015年国家环境保护部印发《现代煤化工建设项目环境准入条件》指出，“缺乏纳污水体的新建现代煤化工项目需采取高盐废水有效处置措施，无法资源化利用的盐泥暂按危险废物管理，作为副产品外售应满足适用的产品质量标准要求［4］。”2016年获得环评批复的煤化工项目多数都承担了高盐废水处置和结晶盐综合利用环保示范任务。目前高盐废水处理利用已成为煤化工产业持续健康发展的自身需求和外在要求［5］。本文梳理了煤化工高盐废水处理利用技术进展，剖析问题，提出对策建议，为煤化工高盐废水处理利用技术研究与应用提供参考。

1高盐废水处理现状

现阶段煤化工废水回用处理多采用经高效反渗透［6－7］、震动膜［8］、电渗析［9－10］、正渗透［11］等工艺，回用过程产生的高盐废水具有有机物、盐浓度高，处理难度大的特点。国内大唐克旗、新疆庆华、中煤图克、伊犁新天等煤化工项目多采用自然蒸发［12－13］、机械压缩蒸发、多效蒸发工艺［11，14］进一步处理高盐废水，产生的混合结晶盐组成复杂难以利用。2016年获得环评批复的煤化工项目多数选择分步结晶技术路线(见表1)。但目前煤化工高盐废水分步结晶技术处于中试研究阶段，尚需验证经济性和工业实施的可操作性。受国家政策引导，煤化工高盐废水处理利用技术成为研究热点。2014—2017年国内共申请了相关专利50余项，主要申请单位是深圳能源资源综合开发有限公司、倍杰特国际环境技术股份有限公司，详见表2。专利内容主要涵盖高盐废水净化预处理、膜浓缩、分质结晶工艺及设备，但描述概念性流程较多，说明实施及应用效果的数据较少。结合文献报道对专利进一步分析，梳理出主要的煤化工高盐废水及结晶盐处理利用工艺特征、处理效果、技术进展(见表3)。从表3看出，不同工艺区别在于前端净化预处理、浓缩以及分盐工艺，但目标都是围绕结晶盐资源化。预处理单元主要采取化学沉淀、物理截留、吸附分离以及氧化降解等方式来脱除钙镁结垢离子、难降解有机物;浓缩工艺主要采用反渗透、纳滤、电驱动离子膜、正渗透等工艺回收水资源，提高废水TDS浓度，减少蒸发结晶单元处理水量。分盐工艺主要有热法和冷法，依据高盐废水盐溶液相图，结合纳滤膜、结晶器特殊结构，如淘洗装置等辅助措施，实现NaCl、Na2SO4等可资源化结晶盐与有机污染物等杂质分离开，得到纯化结晶盐。目前煤化工高盐废水结晶分盐技术处于中试或工业示范阶段，技术评价缺乏长周期运行数据支撑。

2高盐废水及结晶盐综合利用探讨

分质结晶是煤化工高盐废水资源化利用研究热点，但缺乏工程长周期运行验证，而且存在处理流程长、运行成本高等问题。为此国内一些单位积极探索开发技术经济更合理的煤化工高盐废水资源化利用新途径。

2.1高盐废水洗煤

国内富煤地区常面临水资源匮乏，非常规水洗煤逐渐得到选煤厂的重视［23］。传统洗煤厂煤泥水处理需要投加无机电解质凝聚剂，如氯化钙、硫酸铝等，中和或降低煤泥表面的负电，提高煤泥水沉降速度，降低循环水浓度，实现清水洗煤［24］。而煤化工高盐废水盐分组成与洗煤厂常用无机凝聚剂组分相近，这对开展浓盐水洗煤有利。邰阳等［25］提出新建煤化工园区与煤矿、洗煤厂统一布局，可利用高盐废水作为煤矿、洗煤厂生产水源，实现高盐废水综合利用。荣用巧等［26］研究指出，煤化工浓盐水可作为洗煤厂洗煤补充水，浓盐水中Ca2+、Mg2+等阳离子改善煤泥水沉降性能。熊亮等［27］进行浓盐水选煤试验，表明一定浓度的煤化工浓盐水促进煤泥水自由沉降。目前尚无煤化工高盐废水洗煤中试或工程应用报道，工程实施需针对具体煤质与高盐废水水质开展适应性研究，评估高盐废水盐分、有机污染物等对洗煤厂及周围环境的影响［28］。

2.2高盐废水、结晶盐固化处置

国内研究指出，含盐废液掺煤循环流化床焚烧处理技术上可行［29］。新疆准东燃煤电厂高盐煤与高灰熔点煤掺配，实现电厂稳定运行［30］。熊亮等［31］以气化灰渣、锅炉粉煤灰为原料，掺入煤化工高盐废水，研究膏体充填开采技术固化处置浓盐水的效果。试验表明膏体充填开采固化处置煤化工高盐废水技术可行，并具有良好的经济性和安全性。这对配套煤矿绿色开采、煤化工园区灰渣等固废综合利用、煤化工高盐废水安全处置，以及减轻煤化工项目环保压力，提供了新的技术路线。结合含盐废液循环流化床焚烧处置技术和高盐煤配煤发电工程经验，乔英存等［32］提出煤化工高盐废水及结晶盐循环流化床锅炉掺烧固化处置新思路，并针对煤制气废水结晶盐和原料煤煤灰硅、铝含量高的特点进行了烧结实验。研究表明，煤灰样对钠盐有明显的固化作用，这为煤化工项目实现废水零排放和结晶盐危废安全处置提供了新的解决途径。从工程应用考虑，高盐废水及结晶盐掺烧固化技术仍需开展系统研究与工业试验，同时结合具体煤化工项目废水结晶盐性质，配套电厂原料煤煤质及动力锅炉型号进行模拟计算，为产业化实施提供保障。

2.3结晶盐作为制碱原料盐

国内环保技术商和煤化工企业进行了高盐废水分质结晶中试及工业示范，产出NaCl和Na2SO4结晶盐纯度分别达到98%以上［33］，这为煤化工废水结晶盐作为氯碱行业、纯碱行业粗原料提供了有利条件。现阶段国内氯碱厂主要采用离子膜法生产烧碱，对进厂原盐品质要求高，特别是Ca2+、Mg2+、SO2－4、总有机碳(TOC)、氨氮等杂质含量控制严格［34－35］。为此煤化工高盐废水分质结晶盐产品指标控制需参照制碱行业原料要求，这也是煤化工结晶盐能否用于下游制碱行业的关键所在。这就需要强化高盐废水净化预处理，以及上游废水生化处理的效果。未来煤化工高盐废水结晶盐产品用作制碱原料盐，仍需开展大量试验研究。

3对策与建议

煤化工高含盐废水处理利用，以下游用户需求为导向，工艺开发与优化满足潜在用户技术指标要求为原则，是实现煤化工高含盐废水资源化的关键。

3.1加快高盐废水分质结晶技术开发与应用

分质结晶是高盐废水资源化利用的重要路径，但目前缺乏工程验证。结合国内煤化工高盐废水运行情况和技术瓶颈，未来实现高盐废水分质结晶仍需开展以下技术攻关:分子层面研究高盐废水污染物及污染源分析;高盐废水净化预处理技术研究，主要是TOC强化脱除技术、钙镁离子高效除硬新技术;多元高盐废水体系相平衡研究，重点是热力学平衡相图、结晶动力学、结晶干扰因素及控制措施;盐、硝分质结晶技术研究;结晶母液无害化处理技术研究。

3.2加强煤化工高盐废水副产结晶盐产品标准研究

产品标准缺失是煤化工废水结晶盐产品实现市场流通的重要瓶颈。现有GB/T5462—2015《工业盐》标准，仅限定NaCl、水分、水不溶物、钙镁离子总量、SO2－4含量等指标，未涉及氨氮、有机物、重金属等煤化工高盐废水存在的污染物，并不适用于煤化工废水制盐。现阶段煤化工废水副产结晶盐外售制碱厂作原料可能会影响制碱厂稳定运行或存在潜在环境风险。建议采用先进分析检测技术解析高盐废水特征污染物，结合下游盐化工用户工艺要求，开展工艺开发优化以及煤化工废水副产结晶盐产品标准研究。

4结语

高含盐废水处理是现阶段煤化工产业发展面临的重大环保问题。综合利用是解决高含盐废水出路的重要路径。高含盐废水综合利用需要从技术选择、设计优化、工艺应用、现场运行管理等方面系统考虑。国内正开展中试或工业示范的电渗析、正渗透、纳滤等膜法分离浓缩工艺以及热法、冷法分质结晶技术仍需加强论证，同时尽快建立高含盐废水副产结晶盐产品标准。借助新建煤化工项目鼓励企业承担环保示范任务，积极开展高含盐废水综合利用新技术研究与推广应用。

煤化工废水处理方法篇4

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.

[4]张军.煤气化废水深度处理技术的试验研究[D].河北：华北电力大学，2012：13-19.

煤化工废水处理方法篇5

关键词：　煤化工；废水；厌氧；好氧；生化处理

我国目前针对煤化工废水处理所采用的生化法而言，主要的优点就在于能够对于废水中所含的苯物质以及苯酚类物质进行有效的清除；但是，这个办法也有较为突出的缺点：对于废水内含有的难以进行降解的物质无法进行有效的清除，比如咔唑类等。在对CODcr进行检测的时候，绝大部分的煤化工企业都难以达到国家指定的一级标准。而色度以及混浊度极高也是采用生化法处理的后遗症，所以，必须使得CODcr以及色浊度进一步的降低，才能达到我国相关的排放标准。

1　煤化工废水处理技术现状及水质分析

1.1　现状分析

由于煤化工废水的成分较为复杂，且种类繁多，使得单纯依靠传统的物理与化学方法难以达到预期的排放效果。现有的煤化工废水处理主要分为三个级别，一级处理为预处理，此处理多采用物理化学方法，将废水进行初步分类并进行一定的回收；二级处理为生化处理，最后则是深度处理。

1.2　水质分析

浓度含量比较高的洗涤废水是煤化工企业在生产过程中产生的主要废水，其含有极高的含毒量以及有害物质含量。在煤化工企业产生的综合废水内部，其含有的氮氨含量大概为200-500mg/L，而CODcr的含量甚至高达5000mg/L。同时，在废水中还含有大量有机污染物，类似于酚类、多环芳香类化合物，甚至还含有硫等杂环化合物，这些物质都难以进行降解。废水中同时还含有一定量的可分解有机化合物以及难以分解的有机化合物。

2　生化处理法概述

在对于煤化工生产废水进行相关处理之前，都必须进行一定程度的物化预处理，而这种预处理的主要内容包括有隔油、气浮等。所谓的气浮法指的是将废水中所含的油类物质进行处理、回收，这样做的好处在于避免废水中的油类物质对后续处理造成一定的影响，同时还起到一定的曝气作用。

就目前而言，世界上对预处理结束后，一般采用好氧生物法或是缺氧生物法后，再进行有关处理，也就是我们常说的AO处理工艺。但是就算通过这两种处理方式进行再处理后的废水中，还是不能保证所蕴含的CODcr达标，因为在废水内部还留有许多的杂环类以及多环类的有机化合物。

所以，针对上述问题，在最近几年的研究成果中，有许多新方式可以对其进行有效的清除处理。比如厌氧生物法、载体流动床生物膜法、好氧厌氧综合生物法以及PACT法等。

2.1　对好氧生物法进行改进

PACT法指的是将一定量的活性炭放到污泥曝气池内部，通过活性炭本身的特质——对于溶解氧以及相关的有机化合物有一定的吸附作用，我们通过这一特点对微生物提供其成长所需要的食物，同时也是的有机化合物相关氧化能力得到一定程度的提升。而湿空气法则是还可以对使用过了的活性炭获得再生。

而载体流动床生物膜法，我们通常称呼其为CBR，其主要建立在一种特殊性质的填料上的化床技术，谈可以将相同生物单元内的生物膜法以及活性污泥法之间进行一定的有机化结合，并将一定的特殊形式的填料按照一定比例的投放到污泥池水中，这样在填料的表面就会依附一定数量的微生物，而所谓的微生物膜就自然而然的形成了。相比于生长的活性污泥技术来讲，池中的生物浓度相较于平常要高2倍到4倍左右，其浓度甚至高达8g到12g/L左右，所以也是的降解的效率成倍的提升。

这种方法所使用的填料是通过一定的分析而单独设计的，通过一定的风力曝气进行一定的扰动，使得反应池中投入的填料根据水流的浮动而动作。而煤化工生产的废水中的污染物以及氧气与生物群进行一定充分的相互接触，而污染物便是通过一定的扩散作用以及衣服作用进入到生物膜的内部，被这一层生物膜内数以亿万计的微生物降解，这样就整体降解效率，得到了一个巨大的提升。

CBR技术本身的适用面是非常宽广的，其不仅可以在煤化工生产废水进行处理时发挥一定程度的作用，同时在进行后期深层次处理的过程中，还可以被运用到相关的回收党员中，其主要的处理工艺如下图1所示：

图1 CBR处理示意图

2.2　好氧厌氧综合生物法

在最近几年，相关化工研究人员开始对厌氧和好氧进行相关的有机结合而产生的新的废气处理方式——好氧厌氧综合生物法。因为在进行单独的煤化工生产废气处理的过程中，如果单独使用好氧技术或者厌氧技术，所产生的效果并不能令人满意，如果我们首先进行相关的厌氧废水处理，使得废水中所含有的有机物得到一定程度的降解处理，这样为后续将进行的好氧生物处理进行了一定的铺垫处理，使得最后的CODcr的有效去除率高达百分之九十以上。在对于废水的缝隙中，在其中还存在一部分难以被降解的有机化合物，通过相关的好氧厌氧综合生物法，对于这些有机物的有效去除率可以高达百分之七十左右，则是其他任何一种好氧法或者厌氧法都不能达到的效果。

3　对煤化工生产废水进行处理

我们通过上述办法对美化工生产过程中所产生的一系列废水进行相关处理后，CODcr等溶液的浓度已经被降低到了一定的程度，但是对于其中出水范围内的难以被降解物还是极大程度的影响了处理后水的色度、浊度以及相关的CODcr指标，所以距离国家的相关排放标准还有一定的距离。我们必须对处理后出水再进行一次深度的处理，其主要的办法包括有以下几种：固定类型生物技术、反渗透、混凝沉淀等相关膜处理技术和吸附法催化氧化法。

3.1　固定类型生物技术

所谓的固定类型生物技术指的是二十一世纪研究出来的一种新技术，就其本身而言，具有一定的针对性，这里的针对性指的是对废水的处理范围，这样的方法本身能够对固定优势的菌类以及可以被驯化的菌类进行一定的选择，使其可以针对性较强的处理废水中存在的异喹啉等物质。与普通的污泥处理方法相比较，这种固定类型生物技术对于那些难以被降解的有机化合物的有效去除率要比前者高出5倍到7倍左右。

经过一定驯化的优势菌种，本身所具备的降解能力较为突出，降解的速度也相对较快，仅仅需要8个小时不到的时间，就可以将废水中的难以被降解的有机物有效清除百分之九十左右。

3.2　混凝沉淀法

因为在水中，一些悬浮物可以自由的沉降，所以这个办法就是通过对废水中加入一定剂量的混凝剂，使得这些沉降悬浮物可以再一定重力的作用下自然的下沉，然后再通过一定的固液分离措施，将这些有机物进行去除处理，

3.3　较为高级的氧化技术

有机化合物本身具备了一定的多样性、复杂性，这同时对于相应的废水处理工作而言，就带来了一定程度的困难性，而在这部分有机化合物中，大部分都是酚类、含有一定氮元素的有机物，这部分有机物本身很难被降解，所以对于相应的废水出来来讲，是一个很大的难题，同时也使得其后续的处理过程中，具备了一定的困难程度。而这里提出的高级氧化技术就能够很好的解决这一个问题，其主要是通过在水中生成一定几年的自由基HO，而煤化工生产废水中很大一部分的有机化合物都被自由基无差别的进行降解，讲解的最终产物为co2以及水。而高级的氧化法可以详细的分为催化氧化法、多相湿式催化氧化法以及其他类型催化氧化法。

在进行煤化工生产废水相应的前期处理过程中采用合理的催化氧化法，能够一定程度的增加废水本身的生化性，同时还可以对COD产生有效地去除效果。但是，在进行前期的处理应用过程中，相应的消耗比一般处理方法要大许多，并且本身的效果也并不算太突出，经济效益也有一定的去诶按，所以仅将这中办法在进行深度处理时应用。

4　小结

随着科技发展以及废水处理方式的不断改革，越来越多的处理技术以及方法应运而生，但这些办法并不是最完美的处理方法。对于煤化工生产废水中所蕴含的难以降解的有机物而言，只是单纯的进行氧化处理后的水存在COD偏高的现象，使得整体处理效果不佳；吸附法效果虽然不错，但是经济负担太大，并且会在处理过程中出现一定的次污染以及吸附再生等问题；氧化法虽然对于这类难以降解的物质有较为明显的处理作用，但是整体消耗较大，所需要费用偏高，一般企业难以负担。而本文推荐的厌氧好氧处理法在成本以及实际效果方面都有比较突出的优势，但是单纯使用此方法在进行难以解物质含量以及浓度不统一的废水时，需要辅佐以其他处理法进行协同处理。综上所述，采用多法合一的综合处理方式，才能对煤化工生产废水进行有效的处理，这也是未来煤化工企业废水处理的实际发展方向。

参考文献：

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煤化工废水处理方法篇6

关键词:煤化工;企业废水;处理技术;研究进展

煤炭资源是我国重要的能源之一，而且我国煤炭资源的储量居世界前列。随着我国社会经济的发展，煤资源的消费结构和方式也发生了较大的变化，但是还存在煤炭利用效率不高的现象，加剧了环境污染的现象。煤化工技术是指以原煤为原料，采用化学等方法等技术措施，使煤炭转化为气态、液态和固态的产品的过程［1］。煤化工所涉及的产品众多，提升了煤炭的利用效率，是推动煤炭能源高效利用的重要途径。但是，煤化工企业的发展，却带来了水污染的问题，煤化工企业用水量大，产生的废水成分复杂，而且毒性大，若不进行有效的处理，对周围环境将造成严重的损害，此外，还会造成水资源的浪费，在一些缺水地区，既不经济也不合理。因此，研究和开发科学高效的煤化工废水处理技术，不仅能够促进煤化工行业的发展，减少环境的污染，而且能够最大限度的利用水资源。

1煤化工企业废水的特点

煤化工企业产生的废水水量大、成分复杂，按来源可分为焦化废水、气化废水和液化废水。焦化废水是在煤焦化的过程中产生的废水，主要产生于炼焦用水、煤气净化、产物提炼等过程中［2］。该类废水的特点是，水量大、COD和氨氮浓度高，而且废水中含有长链、杂环化合物，此外还有苯、酮、萘等一些多环化合物，该类物质难以生物降解，而且具有致畸、致癌特性。气化废水是煤气化过程中获得天然气或者煤气过程中产生的废水，主要含有洗涤污水、冷凝废水和蒸馏废水等。该类废水的主要特点是COD、氨氮、酚类、油类等污染物浓度高，此外，废水中的一些物质对微生物的生长具有毒害和抑制作用。液化废水时在煤进行液化生产过程中产生的废水，该类废水的特点是污染物含量高，无机盐含量低。

2煤化工企业废水的处理技术

2．1预处理技术

煤化工产生的废水中酚和氨的含量较高，此外还有油类物质，经过预处理，这些物质可被回收利用，而且还能降低对后续处理工艺的污染负荷，使污水处理系统更为稳定。

2．1．1脱酚

煤化工废水中所含有的酚，可利用具有高比表面积的吸附材料进行脱酚处理，当吸附材料吸附饱和后，在利用有机溶剂或蒸汽对吸附剂进行解脱再生［3］。常用的吸附材料有改性的膨润土、活性炭以及大孔的吸附树脂。天然的膨润土在其表面具有亲水性的硅氧结构，对水中有机物的吸附性差。因此，在利用膨润土作为吸附剂时通常对其进行改性在加以利用。有研究者对天然的膨润土和经过改性的有机膨润土的脱酚性能进行了研究，结果表明改性后的膨润土吸附活化能更大，达到平衡的时间较小，吸附酚的量更大。活性炭也是常用的吸附剂之一，活性炭的具有高比表面积、表面的孔结构发达，而且价格相对低廉。因此，在煤化工废水脱酚处理中常用活性炭为吸附剂。有研究者利用活性炭吸附浓度为60mg/L的苯酚，在温度为30℃，pH值为6．0的条件下，苯酚去除率为86%。还有研究者采用活性炭纤维来作为煤化工废水脱酚的吸附材料，该材料具有吸附和解吸速度快，再生条件好的优点。随着高分子材料技术的发展，新型的吸附材料展现出了更为优越的吸附性能，例如大孔吸附树脂的应用，大孔吸附树脂与吸附物质之间靠范德华力来吸附，其表面还有巨大的比表面积，相比活性炭等吸附材料，它具有空分布窄，容易解脱等优点。

2．1．2除油

煤化工企业产生的废水中含有一定的油类，油类物质将会黏附在菌胶团的表面，进而阻碍了可溶性有机物进入到微生物的细胞壁，从而影响了生物处理工艺的效果，因此在进入生化处理单元前应对煤化工废水进行出油，以提高后续的处理效果。通常情况下，生化处理废水要求进水中含油量需小于50mg/L。在煤化工废水的油类物质通常采用隔油池和气浮法来进行控制［4］。

2．1．3蒸氨

煤化工废水氨氮的浓度很高，主要来源于煤制气反应中高温裂解和煤制气反应剩余的氨水。高浓度的氨氮，在进行生化处理过程中会抑制硝化细菌的活性，进而导致生活处理工艺处理效果不佳，不能保证出水氨氮达标。目前脱氨的过程主要采用水蒸气汽提法，将煤化工产生的废水中通入大量的高温蒸汽，使其充分的接触，以此将废水中的氨氮进行吹脱，这样可以有效的降低废水中氨氮浓度。吹脱出的氨氮在经过分离、蒸馏等步骤进行回收再利用。

2．2深度处理技术

煤化工废水中污染物浓度极高，成分复杂，而且难以降解。煤化工废水经过预处理后COD、氨氮等污染物的浓度得到了一定程度的降解，而难降解有机物在生化处理过程中几乎没有被降解，因此经过生化出后还需对其进行深度处理，进而满足出水的排放标准。目前在煤化工废水处理中应用最多的深度处理技术是高级氧化技术，主要有臭氧氧化技术、非均相催化臭氧氧化技术、超临界水氧化技术、光催化氧化技术等［5］。

2．2．1臭氧氧化技术

臭氧是一种强化剂，其氧化过程有两种途径，一种是直接通过分子臭氧氧化，另一种是间接的通过臭氧分解并生成羟基自由基来进行氧化［6］。臭氧氧化技术可以降低煤化工废水中的COD，同时还能够降低水中的色度和浊度，同时在该过程中不产生二次污染。有研究表明，在内循环的反应器中，利用臭氧对煤化工废水进行深度处理，COD的去除率可到40%～50%，其中对酚类和杂环类有机物效果最好。随着对臭氧氧化技术的深入研究发现，臭氧在单独使用过程中，有机物和臭氧反应后通常会生成醛和羧酸，而这两种物质不能再和臭氧继续反应，进而限制了臭氧的矿化作用，降低了臭氧的处理效果。因此，研究者采取了其他的措施以提高臭氧的氧化作用，有研究者采用UV与臭氧联用来进行废水的处理，结果表明臭氧的氧化能力比单独使用时提高了10倍以上，极大地改善了臭氧的氧化能力。

2．2．2非均相催化臭氧氧化技术

非均相催化臭氧氧化技术是建立在臭氧氧化的基础之上的一类新型的高级氧化技术，是臭氧在特定的催化剂作用下产生高效的羟基自由基对有机物进行氧化分解，主要使用的催化剂有金属氧化物、金属改性的沸石、活性炭等［7］。目前研究最多的是金属氧化物，例如Al2O3、TiO2等。此外，影响其氧化效果的因素还有pH值和温度。pH值主要是影响OH的产生，pH值升高有助于提高OH的产生，进而提高氧化能力。在催化氧化过程中，催化剂不仅起到催化的作用，而且还具有吸附作用，pH值的变化将影响金属氧化表面的电荷的转移，进而影响了对有机物的吸附能力。

2．2．3超临界水氧化技术

超临界水氧化技术是利用水在超临界状态下，具有非极性有机溶剂的性质，进而对有机物进行氧化分解的技术。该技术具有反应效率高，处理彻底。反应器结构简单等优势，但是由于超临界状态的水具有严重的腐蚀性，无机盐在反应过程中会结晶析出，进而导致设备和管道堵塞等问题，最终提高了超临界废水的处理成本，影响了工业化应用的进程。

2．2．4光催化氧化技术

光催化氧化技术是利用半导体材料，在紫外光照射下将吸附于材料表面的氧化剂进行激发，进而产生具有强化性能的羟基自由基，然后利用羟基自由基对有机物进行氧化分解。TiO2是应用最多的光催化剂，有研究者利用光催化技术处理模拟的苯酚废水，结果表明，TiO2的投加量为2g/L、pH值为3，光照2．5h的条件下，苯酚的去除效果最佳，可达到96%。TiO2光催化技术对难降解有机物的处理效果十分显著，但是现阶段还未能应用于煤化工废水的处理中，原因在于该催化剂不能充分的利用太阳能，反应器设计难以符合实际的应用。相信随着技术的发展，这些问题终将会被解决，给煤化工废水处理技术带来新的突破。

3结语

煤化工技术给煤炭资源的利用带来了新的发展方向，提高了煤炭的利用效率。但是煤化工企业产生的废水又给我们提出了一个新的难题，由于其水量大，污染物浓度高，而且成分复杂，毒性大，单一的处理技术根本不能满足要求。建议企业和研究机构在结合实际工程的前提下，加大对煤化工废水处理技术的研究，努力及早实现处理效率高、环境友好的废水处理技术，以带动煤化工行业向着更高的方向发展。

作者:巨润科 单位:佛山市新泰隆环保设备制造有限公司

参考文献:

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煤化工废水处理方法篇7

关键词：洗煤废水 结团凝聚 有效密度 出水浊度

前言

煤炭行业在煤的生产、运输、应用等过程中会产生大量的废水。例如选煤厂的洗煤废水（也称煤泥水）、燃煤厂输煤传递廊道地面的冲洗废水以及为了降低煤的灰分及硫化物等杂质含量、提高煤炭质量而对煤进行洗选、精选所产生的洗煤废水等。这些废水具有水量大、污染重、处理困难等特点。中国煤炭行业仅国家重点煤矿每年产生的洗煤废水就有2800×104t，煤泥流失20×104t，既污染了环境，又浪费了资源[1]。因此对洗煤废水进行有效处理是非常必要的。 1 洗煤废水的性质

洗煤废水是由原生煤泥、次生煤泥和水混合组成的一种多项体系。洗煤废水中包含有煤泥颗粒（粗煤泥颗粒0.5～1mm，细煤泥颗粒0～0.5mm），矿物质，粘土颗粒等。洗煤废水一般具有SS、CODcr、BOD5浓度高、ζ电位极负的特点（见表1），因此，煤泥水不仅具有悬浊液的性质，还往往带有胶体的性质；细煤泥颗粒、粘土颗粒等粒度非常小，不易静沉，这些性质决定了该类废水污染重、处理难度大。 表1 部分煤矿洗煤废水水质[2-4] 洗煤废水来源 pH SS/(mg·L-1) CODcr/(mg·L-1) BOD5/(mg·L-1) ζ电位/mV 铁法矿洗煤水 9.16 36410 3378 1120 -11.5～-90 晓明矿洗煤水 8.14～8.46 70000～100000 25000～43000 -72～-75 小青矿洗煤水 8.63～9.17 75000～150000 28000～48000 -37～-55 灵石洗煤外排水 6.7 5151 1279 32 2 洗煤废水常规处理工艺

过去选煤厂采用煤泥水直接排入煤泥沉淀池中进行沉淀处理，澄清水循环使用或外排。由于洗煤废水中的细煤泥颗粒、粘土颗粒很难静沉，煤泥颗粒在循环过程中不断细化，造成循环水SS浓度提高，影响甚至破坏选煤工艺。这时就不得不外排一部分高浓度洗煤废水或加入大量的清水进行稀释，从而造成洗水不平衡，无法实现清洗水的闭路循环，既造成环境污染又导致煤泥流失、资源浪费。

2.1 重为浓缩沉淀法

重力浓缩沉淀法中，常选用沉淀池、浓缩机等工艺。长治煤气化总公司选煤车间煤泥水处理工艺中，煤泥水通过捞坑进入浓缩机后，其溢流固体含量不超过10g/L[5]。南票矿务局水凌矿水采系统使用斜管沉淀池，处理煤泥水流量为350m3/h，使用了3个29m2的方形池，表面负荷4m3/(m2·h)，洗煤废水SS浓度26.67g/L。日本的赤平选煤厂，采用了2台深锥浓缩机，溢流水再由沉淀池进一步处理。日本北海道的歌士内选煤厂，在耙式浓缩机中加入斜板，使溢流水中SS浓度从150g/L降至50g/L。由此可见，采用自然沉淀法处理洗煤废水，表面负荷低、占地面积大，废水处理后悬浮物浓度依然较高，不能达到废水排放标准。

2.2 混凝沉淀法

混凝沉淀法是目前洗煤废水处理中广泛使用的方法。针对不同的洗煤废水性质，采用不同的絮凝剂进行处理[3，6]。表2给出了部分煤泥水混凝沉淀处理的情况。 表2 煤泥水的混凝沉淀处理效果 洗煤废水来源 进水SS浓度/(g·L-1) 投加絮凝剂种类 出水SS浓度/(g·L-1) 小青矿 75～150 PAM+石灰 0.087 鸡西城子河选煤厂 40 PHP 4～6 庞庄选煤厂 80～90 PAM(60～70mg/L)+硫酸铝(100～150mg/L) ＜0.35 大屯选煤厂 8～10 PAM(＜5mg/L) 0.035

与重力浓缩沉淀法相比，混凝沉淀法处理洗煤废水具有处理效果好、SS去除率高的特点，可以有效保证洗水的闭路循环，即使废水外排也基本能达到排放标准。但是，一般来说，混凝沉淀法的絮凝剂用量较大，药剂费用较高，对设备有一定的腐蚀性，而且形成的絮体密实度不高，含水率较大，不利于过滤和压滤脱水。

以上两种沉淀法存在一定的缺陷。因此，有效的沉淀浓缩技术是洗煤废水处理和实现废水闭路循环的关键。

3 结团凝聚处理技术 3.1 结团凝聚机理及原水水质

结团絮凝作为一种新型水处理技术，主要是通过提高絮凝体的密度实现固液的高速分离。结团凝聚工艺是以絮凝动力学为原理的一种水处理技术，此工艺通过控制物理化学条件、动力平衡条件使洗煤废水中的煤泥颗粒在实验装置中或在实际工艺的设备中形成结构紧密的结团絮体（Pellet Floc），从而达到高效去除悬浮物的目的。此工艺可省去预处理构筑物，处理后的水质可达到澄清要求，水力停留时间短，表面负荷高，处理效果好[7-9]。

实验水样采用西安霸桥电厂从燃煤输送带飞落在通道地面的煤粉，经筛分，取400μm以下的细煤粒，用自来水充分浸泡，配制的浓度为10g/L，洗煤废水的pH值为8.86，ζ电位为-32.8mV，且煤泥颗粒粒度细小（30μm以下的煤粉占52％），无机碳含量大（占总碳量的90％）[10]。

3.2 实验结果及分析

结团工艺有两个控制过程，一是理想的初始粒子的形成阶段，二是结团体的形成阶段，每一个阶段又由物理化学条件和动力学条件来控制。实验中通过控制PAC、PAM的投量，以及水流上升速度UW和搅拌转速n，得出结团凝聚发生的最佳条件。

①PAC的作用是通过压缩双电层使水中颗粒脱稳后发生凝聚，PAC投量要以满足形成理想的初始粒子的要求为前提，在实验条件为ρ(PAM)=1.1mg/L，ω=38r/min，UW=18.6cm/min的情况下，改变PAC投量、结团体的有效密度ρe、粒径dp、出水浊度SS的实验结果见表3。实验中得出PAC的适宜投量范围为1.78～3.00mg/L。 表3 PAC投量对结团凝聚的影响 PAC投量/

(mg·L-1) ρe/

(kg·m-3) dp/

mm SSt/

NTU 0.57 85.40 0.544 54.8 1.84 69.75 0.672 24.3 2.60 50.00 0.839 18.5 3.30 49.05 0.956 16.6 4.02 40.12 1.136 16.5 4.78 34.42 1.266 16.3

②PAM的主要作用是靠高分子的强烈作用，实现架桥凝聚，增大结团体的内部结合力，使之致密化，这样可以实现初始粒子在核絮体表面的逐个附着，在ρ(PAM)=2.6mg/L，N＝38r/min，UW=18.6cm/min的条件下，结团体的ρe、和的SSt随PAM投量变化的实验结果见表4。本实验条件下PAM适宜的投量为1.10～2.90mg/L。 表4 PAM投量对结团凝聚的影响 PAM投量/

(mg·L-1) ρe/

(kg·m-3) dp/

mm SSt/

NTU 0.84 40.32 0.890 52.0 1.10 42.86 1.046 27.1 1.78 48.25 1.175 26.4 2.39 53.14 1.139 22.5 2.90 62.74 1.034 20.6 4.41 84.50 0.900 20.1

③增大上升流速UW，即增大水力负荷，提高了悬浮颗粒的去除效率，但增大上升流速UW，结团流化床中悬浮层体积浓度会降低，从而削弱了煤泥结团体的致密作用，使颗粒有效密度ρe降低。实际工程中，既要得到最大程度的上升流速，又要使结团体致密、有效密度大、出水浊度低，得出适宜的上升流速范围。在实验为ρ(PAM)=1.1mg/L，ρ(PAC)=2.6mg/L，ω=38r/min的条件下，改变上升流速UW，分析指标ρe、dp、SSt的实验数据见表5。本实验条件下，上升流速UW=50cm/min为宜。 表5 UW对结团凝聚的影响 UW/

(cm·min-1) ρe/

(kg·m-3) dp/

mm SSt/

NTU 19.1 74.87 0.742 22.1 29.4 69.34 0.803 26.2 40.7 46.78 0.887 29.5 49.2 37.83 1.043 31.6 59.7 36.50 1.104 43.3

④搅拌转速的作用是为结团体的致密提供动力，同时保证流化床中结团体成长粒度及布水的均匀性，使系统持续稳定运行。转速n的提高，致使剪切作用发生变化，结团体致密作用增强，但强烈的剪湖作用会使dp减小，在实际工程中，为降低能耗，也要选择适宜的转速值。搅拌转速对结团凝聚的影响较实验的结果见表6。在实验条件为ρ(PAM)=1.1mg/L，ρ(PAC)=2.6mg/L，UW=22cm/min时，适宜的转速值n为40～80r/min。

针对不同的水质条件，通过改变PAC、PAM的投量以及UW、n的值，可对该工艺操作条件进行优化。实验结果证明，该工艺与传统工艺相比，水处理表面负荷提高5～10倍，悬浮物去除率高达99％以上。 表6 转速对结团凝聚的影响 转速/

(r·min-1) ρe/

(kg·m-3) dp/

mm SSt/

NTU 20 40.46 1.301 50.2 40 41.71 1.264 41.3 60 53.53 1.123 30.2 80 73.29 0.978 22.4 100 83.01 0.882 21.5 120 108.34 0.702 20.3 4 新技术应用前景

结团凝聚工艺能高效处理洗煤废水，对实现废水的再生回用充分利用水资源具有重要的意义，将产生显著的环境效益和社会效益。随装置结构和实验条件的不断改进与完善，水力负荷会进一步提高，实现该工艺的小型化、设备化。结团凝聚技术在洗煤废水处理及其它水处理的应用方面都具有十分广阔的前景。 参考文献：

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煤化工废水处理方法篇8

【关键词】粉煤灰;处理;含油废水

中图分类号：X703文献标识码： A 文章编号：

随着科学技术的不断进步，促进了工业的发展，而许多含油工业的废水也被排入水体中，使得水体污染越来越严重。含油废水阻碍了空气中的氧气进入水体，降低了水体中的溶解氧，水中的生物因为缺氧而大量死亡，并且水质也随之恶化。目前，含油废水处理方法多种多样的，如电化学法、生物法以及气浮法等，这些方法都存在一些如设备费用过高、占地面积大或者是预处理复杂等问题。因此寻找一种操作简单、投资小且处理的效果较好的除油方法是目前人们较为关注的焦点话题之一。

1.粉煤灰的概况分析

1.1粉煤灰的形成过程

炉膛中煤灰的燃烧呈悬浮状态，当燃煤中大部分的可燃物燃烧殆尽后，煤灰中不燃物就会混杂在高温的烟气中，部分不燃物在高温作用下熔融，并受表面张力作用而形成细小球形颗粒，随引风机抽气作用流向炉尾。烟气的温度降低后熔融细粒受急冷而呈现出玻璃体的状态，并具有了较高潜在的活性，对其进行除尘、分离后收集，便成粉煤灰。

1.2粉煤灰的概念及组成

粉煤灰主要是指收捕煤燃烧过后烟气中的细灰，其来源主要是活力发电厂排放的主要固体废物，我国火力发电厂中粉煤灰主要的氧化物由SiO2、FeO、Al2O3、CaO、TiO2、Fe2O3等组成[1]。随电力工业不断的发展，其粉煤灰的排量也在不断增加，若得不到及时的处理，导致扬尘的出现，污染了空气，但若排放进水系中就会导致河流的淤塞，粉煤灰中有毒的化学物质也会危害人体及其生物。

1.3粉煤灰的特性分析

单个粉煤灰颗粒粒径的范围在0.5～300μm,且孔隙率在60%～75%之间，比表面积可达2500～5000m2/kg。目前粉煤灰利用率为30％～40％，主要被广泛运用在烟气脱硫、建材制品、道路工程、土壤修复以及废水处理中[2]。粉煤灰是一种价格比较低廉的吸附剂，能吸附不同种类的污染物，在含油废水中利用粉煤灰进行吸附能够提升其经济效益。

2.粉煤灰处理含油废水的试验分析

粉煤灰表面具有较强吸附的活性，主要是由于粉煤灰结构中具有表面价键不饱和性、多孔性以及含氧基团等，而根据原水的pH值、反应的时间、初始含油的深度以及加入粉煤灰的量为主要因素，按照正交设计的模型进行设计，并按照四因素和五水平的方案做预处理的试验，试验的主要过程为：实验室内配制出含油废水，并将处理用的粉煤灰做烘干的处理，然后采用酸液和碱液对其进行浸泡，将铁屑表面的氧化膜、锈迹以及油去除，然后筛选出粒度20～40目，所选用的建筑材料为生石灰。分别取待处理的含油废水100ml放入不同的锥形瓶中，按试验操作的条件，采用10%的H2SO4或者是10%的NaOH溶液来调节PH的值，在室温的条件进行搅拌静置15分钟以后，取上层清液采用紫外分光光度法来测定油，并计算去除油油率[3]。

试验的结果表明，粉煤灰反应的最佳去油处理工艺的pH值是9，加入粉煤灰的量是40g/L，且搅拌的时间为70分钟时处理出来的初始浓度为90mg/L，在该工艺的条件下油的去除率是82.2%，从试验中可以看出，影响因素最大的是含油废水浓度。由于粉煤灰较强的吸附活性组成A1-0-A1键以及Si-O-Si键中极性的油滴分子与偶极-偶极健相互吸附，并且与此同时还能进行物理的吸附作用，包裹含油废水或是与含油废水中油滴分子发生作用[4]。

含油废水中油去除率为最大时，pH值等于9，这时碱性的条件中粉煤灰吸附油的能力是最强的。增加粉煤灰加入量能够增加其接触的面积，同时扩大吸附的容量，但是，由于粉煤灰属于细小的微粒，而过高的灰水比使沉淀不能很好的分离，使得沉降的性能降低，影响到去除油的效率。另外要控制好搅拌的时间，不宜搅拌过长，否则会影响到粉煤灰物理吸附的能力，降低了沉降的性能，影响到去除的效果。

3.利用粉煤灰处理含油废水

3.1粉煤灰作为吸附剂直接用于含油废水的处理

试验中采用正交设计研究出粉煤灰在处理含油废水时最佳的工艺条件，在此条件下加入铁屑或者生石灰，从而大大提升了粉煤灰对含油废水的处理能力。将铁屑加入进反应体系时，控制好粉煤灰与铁屑的配比，其中铁屑与粉煤灰配比为2:1时，即铁屑投加量是60g/L，而粉煤灰加入量是30g/L时的处理效果为最佳，此时除油率达90%，TOC的去除率是47.23%；若在反应的体系中加进生石灰时，且生石灰与粉煤灰的比为2:1,即生石灰加入量是60g/L，粉煤灰加入量是30g/L，此时含油废水的效果是最佳的，除油率达90.48%，TOC去除率是75.68%。

有研究学者分析了采用粉煤灰在处理含油废水时的动力学，并就其处理机理进行了探讨[5]。并分别采用现场机械搅拌的试验以及摇床吸附的试验，对粉煤灰在吸附含油废水中的挥发酚、氨氮、COD以及石油类等污染物时的规律、去除的效果做了研究，确定了搅拌时间、pH值、搅拌强度以及灰水比等帮助粉煤灰实现处理能力较优的工况参数。

3.2利用改性粉煤灰处理含油废水

改性粉煤灰主要是通过将粉煤灰与一定浓度的盐酸、硫酸或混合酸等酸溶液相互混合，并在常温条件下进行搅拌，搅拌反应后将粉煤灰和浸取液烘干并碾碎制出酸改性的粉煤灰。某些含油废水中不仅含有表面活性剂且COD值＞6000mg/L，还有难O3氧化降解以及难生物降解的炼油废水，因此通过利用改性粉煤灰可以对此废水做预处理，且在室温下的灰水的质量比为15:50，吸附搅拌的时间为30分钟且pH值在2-10时，COD的去除率达到45%。

采用改性粉煤灰对含油废水进行吸附处理，及其在不同的条件下处理含油废水的能力的研究表明，改性后的粉煤灰用量在100g/L，吸附的平衡时间在90分钟，且废水的pH值为10时，油去除率能够达到96%及其以上，出水的含油量也由150mg/L降到了5.1mg/L，符合国家对含油废水一级排放的要求。影响改性粉煤灰去除油的因素主要是：改性粉煤灰的投加量＞废水pH值＞反应的时间。

3.3利用粉煤灰制备出粉煤灰陶粒处理含油废水

通过将粉煤灰作为主要的原材料，掺加少量的固体燃料和粘结剂，并经过混合―成球―高温焙烧后制备出粉煤灰陶粒，并用此作为水处理的滤料，处理含磷废水、腐殖废水以及含油废水等。粉煤灰陶粒的表面积大且性能高，内部具有硅、铝氧化物，能够用于处理各种各样的污染物，且去除的效果明显。粉煤灰陶粒吸附的性能好，而且能够再生，可以重复使用，利用的前景较为广阔。

3.4将粉煤灰与其他的工艺联用来处理含油废水

采用氯化铁将粉煤灰的吸附处理进行改性，再与生物处理或高级氧化等技术组合，使其处理含油废水更加有效、简洁。组合工艺来处理含油废水过程中，改性粉煤灰的预处理效果良好，后处理能力也得到提升，采用改性粉煤灰的一次吸附，接着进行湿式均相的催化氧化，然后是厌氧生物的过程，最后是改性粉煤灰的二次吸附的组合工艺处理含油废水，使其废水的COD由原来的4600mg／L下降到55 mg/L，且COD的去除率达98.4%，符合GB8978一1996《污水综合排放标准》中一级的排放标准[5]。

综上所述，目前粉煤灰处理含油废水仍存在一定的局限性，比如粉煤灰吸附的容量、灰水的分离以及如何处置吸附饱和的粉煤灰等。因此只有不断加进对粉煤灰改性的利用及其改性研究，加强粉煤灰含油废水处理机理及其反应的动力学研究，从而提升粉煤灰利用率。

【参考文献】

[1]连少伟,李静,檀丽丽,崔春霞.粉煤灰在含油废水处理中的应用[J].粉煤灰综合利用,2011,14（5）:50-52.

[2]杨子立,刘红光,顾锡慧,李立峰.粉煤灰的改性及在含油废水处理中的应用[J].工业水处理,2011,31（12）:50-51.

[3]邓慧,秦爽.我国利用粉煤灰去除含油废水的应用研究[J].粉煤灰,2012,24（3）:50-51.

[4]安晓雯.利用粉煤灰处理含油废水[J].油气田地面工程,2010,29（6）:51-52.