煤制气废水处理技术研究综述

阳博

摘  要：由于中国能源结构的特点，近年来，新型煤化工发展迅速，在煤制气行业，特别是煤化工废水的使用已成为其发展的瓶颈制约。近几年来这个国家不得不做调整能源结构的实质性阶段随意取缔，相反，我们应该积极突破点，这也进一步促进了煤炭行业的发展，科学合理地对待废水处理系统。

关键词：煤制气废水;处理技术;预处理;生化处理;深度处理

中国煤炭产量大，但使用量低。由于这种工业结构，我们主要用煤来生产各种能源。经过多年的结构调整，煤转化成天然气供能源是在许多领域进行的，国家对绿色生产、煤制气的要求也是中国能源结构变革的重要组成部分。煤炭开发过程中废水的回收率上升率也是加速煤炭工业的主要动力之一，因为资源分配、地下水资源有限和环境保护需求在发达煤炭工业地区分布不均。

一、煤制气废水的主要来源

煤制气过程是将煤转化为气体、液体、固体和各种化学物质。废水生产过程中主要是焦化、气化和液化废水。氨水是焦化废水是由干馏炼焦生产，工业废水是由净化过程中循环冷却水气体产生的，在提炼过程中氨酚、氰污染物和工业废水。气化废水是反应炉中一系列化学气体产生的气体，蒸发气体用冷凝水和洗涤废水通过喷淋冷后，如污染物氨酚和NH3。当处理煤炭液体液化废水产生的工业废水时，直接和间接液体是液化过程，高温介质直接液化时，氢气将煤分解成低分子生物学，NH3和Al2S3形成富含的工業废水。通过添加催化剂制备间接液化是合成原料的过程，通过一系列化学反应产生大量由乙酸、醇和酮组成的生物污染物。

二、煤制气废水来源及处理难度

根据研究，煤制气废水主要由气、洗涤、蒸汽分流水等组成，有毒气体的成分很复杂，尤其是在酚类、石油醚、氰和硫化物等领域，它也是当今环境污染的主要原因之一，煤炭的废水处理已成为最严重的污水之一。我们的研究人员对污水处理进行了彻底的研究，并将其分为，一是废水处理系统的复杂性、高污染性和高负荷性。其次，由于废水含有酚、氰等物质，微生物不宜处理废水，吹水毒可抑制微生物生长，杀死微生物;第三个废水化学方面的差异：比率BOD/COD一般小于0.3或0.4，而不易生物降解。人们认识到，有必要为废水的生物处理，提高效率和回收利用。

三、煤制气废水处理技术研究现状

煤炭废水回顾国内外的处理技术，首先要指出所有三个阶段，然后是预处理、生物处理和深度处理，每个阶段都有不同的参数，生化处理需要深度加工技术来补辅助充废水处理提高，因为它既经济又易于管理。

1.预处理。煤制气废水处理包括从废水中回收有价物质，清除油类，减少废水的毒性，改善废水的生物化学。主要目标是脱氨、酚、去油、氰。对于高颗粒有毒物质，活性碳化合物必须辅之以耦合技术，以改进预处理。

2.生化处理。在正常的生物处理中，缺氧、好氧法（A/O）生物法处理，由于多环废水和复杂的杂环类，出水中的COD工艺处理后指数不稳定。随着技术的发展，开发了新的处理方法：PACT法、CBR法、UASB法、厌氧—好氧法、气、液体和固体三相分离法。PACT方法利用活性炭将生物量和氧气结合起来，向活性炭粉末加入活性污泥曝气池，为微生物提供生长营养，中和氧化分解的有机成分。同时活性碳可以通过水再生湿空气氧化，（CBR）载体流动床的生物模拟是具有相同生物处理单元的活性污泥中的生物模拟过程之间的有机融合，提高了反应器池的效率和稳定性，减少了废水中的污染物，降低了废水的浓度。废水厌氧污泥床煤制气（UASB）从下往上通过反应器，反应器顶部的许多生物变成CH4和CO2微生物。分离器三相安装，进行气液分离和三相分离。废水中的酚和杂环有效去除化合物。处理技术好氧或厌氧只能单一使用，因此很难获得满意的结果。厌氧—好氧联合的使用通过吸收废水、萘、喹啉和吡啶可以有效降解好氧生物，CODcr处理可以减少85%以上。

3.深度处理。高级氧化和反渗透法是最常用的深度处理技术。前者主要针对氮和双酚等物质。从反应和废水中反应，形成无害的物体，如二氧化碳。防止通货膨胀的方法主要是有效去除废水中溶解的盐。反渗透技术可以两边两侧水溶剂在膜的压力损失，过滤或截留废水中的某些物质。这项技术可应用于恒温环境，在材料去除、污染物回收效果和环境考虑方面明显优于常规产品。此外，技术引进相对较少、成本低、自动化和立足于现代技术，大大降低了劳动力成本，无论是经济、社会还是环境方面的效益无可替代的优势。

四、深度处理技术中的关键性问题

1.高级氧化技术。臭氧更容易操作，管理效率更高，比其他技术更好，研究表明臭氧与活性碳水化合物的结合是最好的管理。这项技术中最重要的是催化剂类型，一直在努力研制高效，成本效益催化剂以促进臭氧的有效率，并帮助我国丰富的废水处理系统达到有效的效果。

2.膜分离。是在分子或离子水平上选择性分离水，废水深度由超滤、纳滤和反渗透主要用于膜分离技术。分子大小因膜过滤层而异，废水进入大孔到小孔过滤更多污染物。膜分离技术废水含量超过95%。但是膜分离技术设备耗损力度高。高效低成本薄膜的研发是增加膜分离技术空间需求的重要因素。

近年来，工业发展加快，对这些材料的需求增加，煤炭工业，大量能源被输送到我国，但污水处理是现代环境治理的问题之一。近年来，我国研究人员研究了几种废水处理技术，但处理效率仍然不高，运行成本高，废水处理主要是不同工段废水的预处理，通过负荷降低、生物废水处理方法的发展和新工艺，改善我国的污水处理，加快经济发展。

参考文献：

[1]任杰.煤气化高浓度含酚废水萃取/反萃取脱酚技术研究[J].山东大学学报（工学版），2020，40（1）：93—97.

[2]韩伟成.外循环厌氧工艺处理鲁奇煤制气废水的研究[J].哈尔滨工业大学学报，2020，42（6）：907—924.

[3]李晖.煤气化过程中含氰废水的处理[J].安徽化工，2019，39（1）：65—73.

[4]陈春斌.序批式活性污泥法处理德士古气化废水[J].广州化工，2019，40（7）：150—152.

[5] 张星. 国际煤制合成天然气技术的专利格局[J]. 石油科技论坛，2019（ 4） ： 59 - 62.

[6] 汪涛. 煤制天然气发展概况与市场前景[J]. 泸天化科技，2019（ 4） ： 335 - 341.

[7] 赵云钰. 煤制天然气工艺技术和催化剂影响因素的分析探讨[J]. 陶瓷，2019（ 11） ： 21 - 25.