焦愛峰(山西晉豐煤化工有限責任公司,山西 高平 048400)
煤化工生產(chǎn)過程中的廢水來源主要有三個方面:①煤炭的分解反應(yīng)采用蒸汽加壓的方式,在這一過程中,水蒸氣會出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象,從而產(chǎn)生大量的廢水,這些沸水中含有較多的污染物;②煤液化制油的過程中,要經(jīng)過激烈的裂化反應(yīng),并借助水作為反應(yīng)介質(zhì),因此會產(chǎn)生較多的廢水;③煤氣的凈化過程中產(chǎn)生的廢水。煤炭分解的煤氣中含有較多的雜質(zhì)和硫化物,因此在使用之前需要進行凈化,從而產(chǎn)生了廢水污染物。
煤化工廢水污染物的危害性較大,如果直接排放到自然界中,會造成嚴重的環(huán)境污染,尤其是對土壤結(jié)構(gòu)和性質(zhì)造成影響。煤化工廢水中含有大量的有機物,造成了土壤中有機物含量的超標,從而破壞土壤的性質(zhì)。再者廢水中有機物和土壤中的其他物質(zhì)進行反應(yīng),容易生成致癌性質(zhì)的有機物,如果通過植物進入人體內(nèi),會嚴重影響人類的健康。此外,煤化工工業(yè)廢水直接排放到河流中,會污染周圍的水資源,造成水資源的有害物質(zhì)超標,甚至會造成水中生物的滅亡,最終會破壞整個河流中的生態(tài)系統(tǒng)。
通過對煤化工廢水組成的檢測發(fā)現(xiàn),煤化工廢水中的污染物含量超過百種,其中主要成分是酚類、酸類、有機物等,其中芳烴類的物質(zhì)占據(jù)了29種,烷烴烯烴類18種,酸類8種,脂類5種,醇、酚類6種,酮醛類4種,酰胺類2種,其他有機物5種。煤化工工業(yè)廢水中包含的污染物可以具體分為三種:COD、氨氮類物質(zhì)、酚類物質(zhì),具有較強的環(huán)境危害性。此外,工業(yè)廢水中還含有高濃度的氨類物質(zhì)、氮類物質(zhì)、硫類物質(zhì),這些物質(zhì)進入到土壤結(jié)構(gòu)中后,會造成土壤中元素比例的失衡。通過對某煤化工企業(yè)的污水分析化驗顯示,其廢水中中CODcr在5000mg/l左右、氨氮在200-500mg/l,同時廢水中含有酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等。
煤制天然氣是煤化工生產(chǎn)的重要部分,但是煤制天然氣過程中產(chǎn)生的廢水中其酚類和氨類物質(zhì)較多,從而造成了能源的浪費,也給工業(yè)廢水的處理帶來了困難,因此要加強工業(yè)廢水的預(yù)處理工作,對工業(yè)廢水中的酚類和酸類物質(zhì)進行處理。首先是對酚類污染物質(zhì)的脫除,當前常用的處理方式是溶劑萃取脫除技術(shù),使用二異丙基醚和乙酸丁酯等有機溶劑來溶解酚類物質(zhì),再利用其溶解度和結(jié)晶溫度的差異性進行萃取處理,從而有效降低污水中的酚類物質(zhì)含量。再者預(yù)處理技術(shù)中對酸類物質(zhì)的處理,由于煤炭中含有氯元素、氮元素、硫元素等,在煤化工生產(chǎn)過程中,會產(chǎn)生較多的酸類物質(zhì)。工業(yè)廢水的脫酸處理實際就是降低煤制天然氣中的酸性氣體的溶解度,通常在生產(chǎn)過程中,要保證酸性氣體的向上排放,將酸性氣體在處理塔的塔頂進行排除,同時適當控制塔頂?shù)臏囟?,保證酸性氣體的排放順暢。
當前我國煤化工廢水處理技術(shù)中,生化處理技術(shù)發(fā)揮著重要作用,并采用好氧性的微生物,例如SBR技術(shù)和PACT技術(shù)的應(yīng)用,有效提高了對復(fù)雜芳香烴物質(zhì)的分解效率,解決了厭氧性微生物對于多環(huán)類有機物質(zhì)分解不徹底的不足。SBR工藝實現(xiàn)了好氧性和厭氧性微生物的交替處理,保證了整個生化反應(yīng)器的廢水處理效果,提高了對各種有機物質(zhì)的分解能力,例如在煤制天然氣的廢水處理中應(yīng)用SBR工藝,可以提高對有毒有機物質(zhì)的分解能力,從而保證工業(yè)廢水處理的效果。好氧性微生物膜的應(yīng)用,微生物膜的應(yīng)用為菌類的生長提供空間,實現(xiàn)了有機污染物的集中處理,實現(xiàn)了對廢水的COD、酚類、氨氮物質(zhì)的處理。
總之,煤化工工業(yè)作為我國工業(yè)體系的重要組成部分,為我國的經(jīng)濟發(fā)展提供了動力支撐,但是在煤化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中,往往會伴隨大量工業(yè)廢水的排放,對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞,因此對煤化工廢水的處理工作逐漸提上了日程,當前對廢水的處理主要采用預(yù)處理技術(shù)和生化處理技術(shù),取得了良好的處理效果,減少了對環(huán)境的污染,實現(xiàn)了煤化工產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展。
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