煤化工中水处理工艺设计研究

宋光磊

摘要：煤化工领域的发展带来了巨大的经济效益的同时带来了环保问题。国家推出的环境保护相关法律规定中，也对煤化工的污水处理，进行了更高标准的要求。在此背景下，为了保证煤化工行业的健康发展、可持续发展，就一定要对煤化工水处理能力进行强化设计。

关键词：煤化工中水处理工艺;设计研究

引言

现如今，我们国家的煤化工产业发展速度惊人，再加上人民群众的环保意识显著提高，使得水处理的问题被更多的人所关注，对于煤化工项目发展而言，其最大阻碍便是针对水所进行的处理工作，而形成这一情况的主要原因众多，包括社会各界人士的重视、环保政策的不断完善以及处理标准的明显增高。

以产品和技术作为划分标准，煤化工可以规划为两类，分别是传统型煤化工，以及新型煤化工。对于传统型煤化工而言，其产品以乙炔、电石居多。对于新型煤化工而言，其原料为煤炭，借助高水平的技艺，从中提炼出乙二醇以及天然气等物质，同时，也将环保的新理念体现在了生产环节中，保证了煤炭的清洁利用，所以，这种煤化工也被叫作现代煤化工。

1.煤化工污水概述

1.1煤化工污水的来源

煤化工是指以煤炭为原料，经过煤炭焦化、煤气化、煤液化、焦油化工、电石乙炔化、化工产品回收利用等化学生产过程，将煤炭转化为气态、液态、固态燃料及其他化工类产品，大致可分为煤焦化、煤电石、煤气化和煤液化等。煤化工污水是指在煤化工生产工艺中产生的工业污水，主要包括焦化污水、洗涤污水、冷却水、气化污水和液化污水等。煤化工污水通常含有大量的固体悬浮物颗粒、酚类、油类、氨氮等污染物，另外含有呋喃、咪唑、稠环芳烃、萘、酮以及含氮氧硫的杂环化合物等多种难降解有机污染物，这些有机化合物未经处理将会对生态环境造成严重的污染。所以，对于煤化工业生产与加工过程中所产生的污水，一定要针对不同生产工艺污水的特点，采取相应的技术措施进行处理，及时去除污水中的有害物质，在符合环保排放标准的前提下排放或者将其循环利用，有效节约水资源，实现水资源的清洁利用。

1.2煤化工污水的具体种类

（1）煤液化污水。煤液化是利用固态煤生产汽油、柴油、液化气等燃料以及化学品的过程。煤炭原材料加工转化过程会逐渐产生并排放大量煤液化污水，该污水通常具有高浓度的COD、高色度，而整体盐含量是非常少的，这样就会出现高度乳化的现象，其不容易被降解。

（2）煤气化污水。煤制气是指原料煤和煤焦在某种特定的温度和压力环境下产生反应，产生水煤气。煤气化污水主要来自煤气发生炉的煤气洗涤、冷凝及净化等过程。水质极其复杂，含有大量酚类、长链烯烃类、芳香烃类、杂环类、氰、氨氮等有毒物质，这些成分很难分解，会对环境造成严重的污染，煤气化污水是一种典型的高浓度难生物降解的工业污水。

（3）煤制甲醇污水。通常，人们以水煤浆为原料，经加压气化、低温甲醇洗及脱硫等工艺，生产甲醇。煤制甲醇污水主要来源于气化污水，硫回收、甲醇精馏、灰水处理等装置所排的生产污水，煤浆系统的冲洗污水等。污水含有大量粉煤灰，氨氮、悬浮物含量高，如果不經过处理直接排放，将会对生态环境平衡造成不可逆转的破坏，因此煤制甲醇污水必须先处理后排放，以消除其环境破坏作用。

（4）煤焦化污水。煤焦化主要是原料煤在高温与真空的环境下分解，逐渐转变成为煤气、焦炭等物质的过程。煤焦化污水的主要成分为高浓度的酚类及氨氮，其含量低但具有高毒性，这是一种成分复杂、有毒、难降解的典型工业有机污水，常规煤焦化污水处理方法很难彻底清除污染物。

1.3煤化工污水的特点

煤化工污水中的污染物组分由于加工工艺的不同存在很大差异。污水含有多种污染物，如烷烃、烯烃、多环芳烃等杂环类有机污染物，氨氮、硫化物、氟化物等无机污染物，稠环芳烃、长链脂肪烃等致泡的油性物质，酚、氰化物硫化物等高毒性物质，还含有多种致色基团。同时，煤质差异、设备生产负荷变动、分离收集和处理工艺不够合理、管理水平差异等主客观因素也导致污水处理过程具有来水水质波动大等特点。

煤化工污水存在以下特征：污水排放量大，水质变化大;污染物浓度高，成分极其复杂;色度高，COD和BOD含量高;含多种生物毒性物质，生化降解难度大。当前，我国煤化工污水存在或多或少的问题，在很大程度上也对我国煤化工行业的健康稳定发展产生了极大的影响，使得煤化工企业举步维艰，面临着严峻的挑战和考验。

2.煤化工中水处理工艺设计

2.1保障运行稳定的工艺设计

现如今，在煤化工水处理过程中，存在的主要问题便是工艺较为复杂，但是成果不具备稳定性。在煤化工领域中，“厌氧+多级好氧”的处理方式得到了大范围的普及，可是，这两个过程完全不能处于同一个时间以及空间中，达到相同，另外，兼氧过程也不够完善。为了能够对水处理系统的稳定性做出保障，对处理的方式进行了强化，将开关曝气阀门安装在了A/O池中，这样一来，这两个过程就会相互交错进行，同时以进水二氧化碳、氨气、氮含量作为标准，调整污泥回流比。借助技术的强化，水处理系统的抗冲击力显著提升，出水中的有机物含量减少，运行整体效果趋于稳定。

2.2水资源优化调度工艺设计

针对回用水站以及浓盐水站而言，对其出水标准进行提高，可以借助水资源优化调度法实现。将反渗透的技术应用于超滤水箱中，如此一来，水便能够进行反渗透以及超滤处理，所以，水质不能够和原始流程进行对比。将多介质过滤的方式应用于浓盐水站中，即便水浊度处于0.5NTU至1.0NTU范围内，相较于超滤后水稍大，可是，因为其中存在钠床、HERO以及超滤过程，所以，水质一定会有明显的强化。从实践过程中能够看出，针对煤化工水的处理而言，水资源优化调度法可以发挥巨大作用，具备可行性。

2.3泡沫及臭气工艺设计

对于玻璃钢防护罩而言，作为一种前端装置，它是应用于泡沫及臭气优化技术中的，其功能包括四个方面。首先，对消泡管松动的情况进行控制;其次，环境温度低的情况下，水温度可以避免出现大幅降低;再次，臭气可以于顶端进行采集，池体位置的封闭可以得到保障，气体不会出现逸散;最后，可以有效地对泡沫膨胀率进行控制。

对泡沫及臭气优化控制工作而言，其中的关键过程主要有两个，分别是规避泡沫的出现和对已经出现的泡沫的处理。在泡沫出现之前，控制泡沫出现的方式主要有三种，分别是对EC外循环厌氧回流速度加大、BE生物低溶解氧曝气浓度提高以及氮气气浮除油。经过实验可以了解到，上述三种方式相较于以往使用的水处理办法，所出现的泡沫量较低。当泡沫出现后，在A/O池玻璃钢防护罩的顶端位置和BE生物增浓池中，进行消泡管的设置，玻璃钢防护罩的作用是保证泡沫不会出现满溢的情况，向其中导入甲醇，泡沫则会快速消失。

结语

现如今，环保成为了一个热议话题，人民群众以及社会各界人士纷纷将关注点放在了煤化工水的处理成效上。从煤化工企业的角度出发，除了要对水处理技术层面的问题进行深度认知之外，对于优化调度水资源、保证工艺运行稳定性等方面也要进行研究改进，实现我们国家以煤化工产业的绿色发展。

参考文献

[1]庄海峰，袁小利，韩洪军.煤化工水处理技术研究与进展[J].工业水处理，2017，37（1）：1-6.

[2]徐春艳，韩洪军，姚杰，等.煤化工水处理关键问题解析及技术发展趋势[J].中国给水排水，2014，30（22）：78-80.

（大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司）