煤化工廢水的來(lái)源及處理方案介紹

【資料簡(jiǎn)介】

   隨著工業(yè)的進(jìn)步和社會(huì)環(huán)保意識(shí)的提高，水環(huán)境的污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾日益突出。為切實(shí)加大水污染的防治力度，保障國(guó)家水安全，環(huán)保部于2015年制定了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》。為全面控制污染物的排放，必須狠抓工業(yè)的污染防治工作，整治污染嚴(yán)重的行業(yè)，集中治理工業(yè)區(qū)的水污染。

　　身為世界上zui大的產(chǎn)煤和耗煤大國(guó)，盡管?chē)?guó)wu院頒布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃2014—2020》提出：到2020年，將煤炭消費(fèi)比重控制在62%以?xún)?nèi)。但由于我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中仍以煤炭為主，工業(yè)的發(fā)展仍離不開(kāi)煤炭。由于煤化工的一大特點(diǎn)是耗水量大，所以維持煤化工的生產(chǎn)過(guò)程必然會(huì)產(chǎn)生大量的污水。而我國(guó)的煤炭資源和水資源卻呈逆向分布，在煤炭資源豐富的地區(qū)，水資源往往十分匱乏。因此，工藝合理，經(jīng)濟(jì)可行，使經(jīng)過(guò)處理的污水能夠循環(huán)利用的廢水處理方案會(huì)給高耗水的煤化工企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。

　　1.煤化工廢水的來(lái)源

　　煤化工是指以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工使其轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料，以及相關(guān)化學(xué)品的過(guò)程。煤化工主要包括煤的氣化、液化、低溫干餾和高溫干餾(焦化)及對(duì)以上過(guò)程中得到的中間品和產(chǎn)品進(jìn)一步精制及深加工的過(guò)程，例如煤的焦化和焦油的加工精制等。

　　煤是化學(xué)成分非常復(fù)雜的物質(zhì)，因此煤化工生產(chǎn)過(guò)程必然有大量污水產(chǎn)生。這些污水主要來(lái)自于加工原煤帶人的非結(jié)合水及結(jié)合水，在生產(chǎn)過(guò)程中引入的生產(chǎn)補(bǔ)水和由蒸汽冷凝中形成的廢水，如產(chǎn)品精制和化學(xué)品加工過(guò)程中分離出的污水。

　　2.煤化工廢水的組成及危害

　　煤化工過(guò)程的廢水產(chǎn)量、污染物成分及含量隨著原煤種類(lèi)、產(chǎn)地、煤加工工藝、化學(xué)產(chǎn)品精制的方法、加工深度和裝置管理水平的不同而變化大。廢水中往往含有數(shù)十種無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物，包括固體懸浮物、氨及銨鹽、硫化物、qing化物、重金屬;易降解的有機(jī)物，如脂肪族化合物、酚類(lèi)化合物和苯類(lèi)化合物;可降解類(lèi)有機(jī)物，如吡咯、萘、呋喃、咪唑等;難降解的有機(jī)物主要有吡啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等多環(huán)芳香化合物和含S、N、0的雜環(huán)化合物。

　　廢水中的含氮物質(zhì)能導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，藻類(lèi)大量繁殖生長(zhǎng)，以致水體缺氧，水質(zhì)惡化變臭。廢水中的氨氮在水體中還能轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮，嬰幼兒飲用含有一定濃度硝態(tài)氮的水會(huì)致白血病。廢水中的含碳化合物多數(shù)都是耗氧類(lèi)物質(zhì)，會(huì)嚴(yán)重消耗水體中的溶解氧而導(dǎo)致水體的腐化。廢水中的硫化物也是產(chǎn)生酸雨的物質(zhì)之一。廢水中的酚類(lèi)化合物則是原型質(zhì)毒物，濃度過(guò)高就會(huì)削弱水中微生物對(duì)污染物的降解作用。酚類(lèi)化合物可通過(guò)皮膚、黏膜和口腔接觸侵入人體造成累積性慢性中毒。廢水中的部分有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，微生物難以利用，且qing化物、芳環(huán)、稠環(huán)、雜環(huán)化合物對(duì)微生物的毒害作用很強(qiáng)，故此類(lèi)廢水的直接可生化性差。因此，若將煤化工廢水不加處理或處理不達(dá)標(biāo)就直接排放到自然界中，不僅會(huì)對(duì)土壤、水源、空氣造成嚴(yán)重污染，還會(huì)影響動(dòng)植物的生長(zhǎng)和人類(lèi)的健康。有些物質(zhì)還會(huì)在動(dòng)植物的體內(nèi)富集，使其濃度濃縮多倍，zui終通過(guò)食物鏈危害人的身體健康，嚴(yán)重者可以致癌致命。隨著國(guó)家環(huán)保要求的不斷提高，煤化工廢水的處理已經(jīng)成為一個(gè)影響該行業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展的重要因素。

　　本文所述某石化公司煤焦油加氫裝置所產(chǎn)生的廢水主要來(lái)自煤的焦化產(chǎn)品——焦油的加工精制過(guò)程。該類(lèi)廢水不僅水量大，而且成分復(fù)雜、危害大，在煤化工行業(yè)中非常典型，是焦油加工企業(yè)治理的重點(diǎn)。該廢水的pH值為7～11，酚的含量高達(dá)15000—20000mg/1，油含量3000～5000mg/l，硫化物和氨氮含量均為2500～5000mg/l，這些污染物常表現(xiàn)出高的coD值，可達(dá)60000~70000mg/l。

　　3.廢水處理方案

　　煤化工廢水污染物的成分和含量千差萬(wàn)別，處理流程也各不相同。針對(duì)某一類(lèi)廢水的處理方法和流程，均需根據(jù)廢水的水質(zhì)、水量、成分的回收價(jià)值、排放標(biāo)準(zhǔn)、各種廢水處理技術(shù)的特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)條件等因素，通過(guò)調(diào)研、分析、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后再確定，必要時(shí)還要開(kāi)展相關(guān)的試驗(yàn)研究來(lái)確定適宜的處理方案。

　　煤焦油加氫廢水的凈化過(guò)程主要體現(xiàn)在去除廢水中的酚類(lèi)物質(zhì)、氨氮、硫化物和油類(lèi)有機(jī)物。目前工業(yè)上成熟應(yīng)用的單一廢水處理技術(shù)對(duì)廢水量、污染物種類(lèi)、污染物濃度等都有一定的適用范圍，且各種污染物在水中的脫除還存在著相互影響和相互干擾。因此，廢水中的污染物的指標(biāo)不可能僅通過(guò)單一處理技術(shù)就達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。故探究一整套技術(shù)成熟可靠、工藝流程合理、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工程投資低、運(yùn)行費(fèi)用少、易維護(hù)、能穩(wěn)定運(yùn)行的煤化工廢水處理流程已成為國(guó)內(nèi)外煤化工企業(yè)的重大課題。

　　煤焦油加氫廢水因含有較高的酚、油類(lèi)有機(jī)物、硫化物及氨氮，設(shè)計(jì)廢水凈化流程時(shí)應(yīng)該結(jié)合主體裝置(焦油減壓分餾塔)的操作特點(diǎn)及相關(guān)化學(xué)產(chǎn)品的加工工序(粗酚精制)，先通過(guò)物理分離去油，再經(jīng)過(guò)萃取脫酚、蒸氨等預(yù)處理來(lái)降低污染物的濃度，減小廢水對(duì)微生物的毒性。同時(shí)，回收高含量、高附加值的物質(zhì)。再對(duì)所得的低濃度、低毒性的廢水進(jìn)行生化處理，這樣做不僅會(huì)降低廢水的生化處理成本，還能提高污染物的脫除效果。適宜的生化處理技術(shù)在有效脫除廢水中氮化物的同時(shí)，對(duì)qing化物、苯酚類(lèi)及苯類(lèi)物質(zhì)也有較好的去除作用，可以達(dá)到國(guó)家規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)一些難降解的有機(jī)污染物，如喹啉類(lèi)、吲哚類(lèi)、煤焦油加氫廢水吡啶類(lèi)、咔唑類(lèi)等物質(zhì)則很難實(shí)現(xiàn)*降解，導(dǎo)致煤化工裝置產(chǎn)生的污水經(jīng)過(guò)生化反應(yīng)后的COD難以達(dá)到一排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，經(jīng)過(guò)生化處理后的污水仍需進(jìn)一步進(jìn)行深度處理，直至達(dá)到循環(huán)使用的品質(zhì)然后送往用戶(hù)處，或達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排入自然界中。故廢水的物化預(yù)處理+生化處理+深度處理的多方法聯(lián)合處理流程應(yīng)該是煤化工廢水處理方案的基本發(fā)展方向。