煤化工废水处理技术

煤炭资源是中国重要的基础资源。煤化工一般是指煤的气化和焦化。包括以煤炭为基本原料的碳材料在内,中国的煤化工行业目前煤炭资源丰富,而石油却缺乏。煤气化是较多的,它消耗大量的水,产生大量的废水,并且污染物浓度很高。在一定程度上限制了煤化工企业的发展。加强煤化工废水处理技术的研究对促进企业的可持续发展具有重要的现实意义。

一.煤化工废水的来源与处理

1.煤化工废水来源

焦化废水是指在高温下碳化,焦化生成的,具有复杂成分的废水,形成具有复杂成分的残余氨冷凝物,经过气体净化和焦油处理。

气化废水是指使用空气作为炉内煤燃料的气化介质。可燃材料的化学反应转化为气态燃料,产生气化废水,例如煤气洗涤废水。常见的是添加液体排渣和夹带空气气化排渣。液化废水在高温高压下使用煤燃料在炉中直接液化,以将燃料有机聚合物结构转化为低分子液体燃料。间接液化煤气化产生合成气,并作为催化剂生产燃料油。

煤化工废水的特征是成分复杂,含有大量的固体悬浮颗粒,氧气,硫化物和其他有毒有害物质,并且具有很高的COD值和颜色。废水中污染物的含量不同。煤化工废水的COD值为2000-5000mg / L,氨氮为200-600mg / L。氰化物为10-30mg / L,氰化物等污染物的浓度较高,难点有多种。降解有机物,增加了处理量困难。

2.废水处理

煤化工废水危害更大。如果直接排放到自然世界中,将会造成严重的环境污染。煤化工废水中含有大量有机物,会破坏土壤结构和特性。废水中的有机物与土壤中的其他物质发生反应,很容易产生致癌的有机物。如果通过植物进入人体,将会严重影响人体健康。煤化工废水直接排入河流将污染周围的水资源,并导致水生生物死亡。破坏河流生态系统。

从煤气化废水的回收中产生的污染物的组成是复杂的。通常,可以选择苯酚进行回收和处理以降低苯酚含量,并应用生化技术来减少废水处理的难度并提高水质和资源利用率。苯酚回收过程主要是通过苯酚回收装置通过溶剂萃取和脱酚过程进行的,苯酚溶解水的密度小于实现苯酚转移的溶剂的密度。常用的溶剂是二异丙醚,不需要碱反萃取。

水蒸气汽提提取可溶性气体以达到分离氨气的目的。磷和氨的再生,氨的精馏和冷凝,并有效降低氨回收处理后废水的浓度。


    二.煤化工废水的生物处理

在1970年代和1980年代,美国学者对传统的活性污泥工艺进行了大量研究。实验结果表明,活性污泥法是去除有机污染物的有效方法。结果表明,活性污泥法的硝化作用受到限制。去除废水中的氰酸盐和氨气应将HRT延长20天以上。

工程细菌技术使用人工添加和其他手段来选择适合于待处理废水的废水质量的主要菌株。工程菌技术仍在实验室研究中,目前尚无成功应用于煤制气废水处理的实例。

SBR方法可以使生物反应器中的好氧代谢环境不断变化,并具有处理有毒或高浓度有机废水的能力。它引起了煤制天然气废水处理技术研究者的关注,并已在实际工程中得到应用。有氧生物膜的附着和生长方法有利于优势菌群的自然筛选,并可使工艺废水达到较低的污染物浓度。

煤制气废水中的硫氰化物对细菌的硝化和反硝化具有抑制作用,氨的蒸馏过程可能使煤制气废水的生物脱氮过程变得困难。缺氧和好氧的生物处理技术正在逐渐受到关注。 A-O法对有机物和氨氮具有良好的去除效果。是一种常用的生物脱氮技术。


三.煤化工废水的深度处理
煤制气废水中降解的有机物大多处于胶体状态。向废水中添加凝结剂可以改变难熔有机物的稳定状态。冷凝成大块絮凝物后,污染物得以分离。常用的混凝剂包括聚丙烯酰胺和亚硫酸铁等。单个臭氧氧化反应的产物是醛和羧酸,关于臭氧氧化技术在煤化工废水处理中的应用研究很少。

催化湿式氧化技术在传统的湿式氧化工艺中添加了适当的催化剂,以改进新的水处理技术。催化湿式氧化技术具有较高的净化效率,但是技术上的困难是制备具有高活性和强稳定性的催化剂。超声氧化技术可氧化在高压和高温条件下产生的氧化剂,以氧化难以降解的有机物质。

电化学氧化通过电极氧化去除污水中的污染物,对煤化废水中的化学需氧量有很好的作用,但对盐分没有明显的作用。废水中污染物的成分很复杂,这会影响电极的催化活性。

光催化氧化法在反应溶液中加入一定量的半导体催化剂,通过OH的强氧化处理有机污染物,可以有效地将难降解的有机物转化为H2O等小分子无机物,二氧化碳因此,它被认为是有前途的先进氧化技术。

超临界氧化技术是一种新兴的有机废水处理技术。反应器在高温高压,高氧浓度下的腐蚀问题更加严重,这是其工业化的主要障碍。


四.煤化工废水处理技术的前景

煤化工废水可以通过有机废水和高浓度盐水固化处理进行处理,实现高效废水处理。目前,煤化工行业中有机废水的预处理工艺包括隔油,沉淀等,主要去除乳化油和胶体化学需氧量。由于提取工艺的不同,国外有效提高了国内苯酚氨回收装置的去除率。困难的是,使用鲁奇气化煤化工项目必须首先提高苯酚氨的去除效率,并可以根据水质选择SBR,MBR等工艺。随着膜分离技术的进步,膜的使用价格逐渐下降。在煤化工中,咸废水的处理路线采用两阶段处理工艺。预处理和其他过程中使用的化学品很少,浓盐水处理是煤化工废水零排放的关键技术。许多国内公司将浓盐水用作煤场的除尘和洒水。目前,大多数渣场需要关闭。浓盐水中的氯离子浓度高,容易腐蚀气化设备,进入灰烬时容易造成二次污染。浓盐水不被工业用作煤堆的除尘喷头。

高浓度固化处理是废水零排放方案应用的瓶颈。目前,在中国,高浓度盐水处理通常使用自然蒸发和固化。

  结论:

中国的能源结构决定了中国煤化工产业发展的必然趋势。由于煤化过程,煤气化废水中的污染物含量很高。有必要做好良好的试验工作,以确定全面的治疗过程。良好地处理有机废水非常重要。脱脂和脱酚是预处理的关键。热浓缩处理含盐废水的成本相对较高,应加大对生物脱盐技术的研究。加大对多种处理工艺优化组合处理煤化工有机废水的研究。

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