煤化工廢水處理基本工藝詳解
煤化工廢水主要包括煤氣化過程和凈化過程產生的廢水以及其他工藝單元所產生的廢水，但前2種廢水的水量最大、污染物種類最復雜、含量最高、處理難度也最大。煤化工廢水的妥善處理是實現煤化工產業可持續發展的重要保障。煤化工廢水的酚類、烷烴類、烯烴類以及芳香烴類有機物含量高，同時含有氨氮含量高，這些物質對傳統活性污泥法工藝的微生物具有強烈的毒性作用，這對利用活性污泥法處理煤化工廢水帶來巨大的挑戰。
我國的煤化工產業大多依據煤炭資源的分布而建，多聚集在內蒙古、山西、陜西和新疆等地區。煤化工屬于高耗水行業，煤炭資源與水資源的逆向分布使得煤化工企業應當盡可能的提高水的重復利用率，同時，上述地區脆弱的生態環境迫使煤化工企業嚴禁任何形式的污水排放，這使得企業過程中產生的煤化工廢水高效處理并實現回用成為煤化工產業健康發展所需要迫切解決的問題。目前，業內已基本形成了嚴格控制水資源開采、廢水實現“零排放”、提高水的重復利用率和結晶鹽進行分質資源化利用的四位一體煤化工行業用水策略。
鞏義市億洋陰離子聚丙烯酰胺廠家為大家分享煤化工廢水處理基本工藝，詳情如下：
1.初級煤化工廢水的處理
初級煤化工廢水是指煤氣化過程和凈化過程產生的原廢水，其處理工藝一般包括氣浮、沉淀、過濾和萃取等，廢水經過去除油類、灰渣和酚氨資源回收后，進入后續的生化處理工藝進行處理。
目前國內初級煤化工廢水處理主體工藝：
脫酸、萃取、脫氨和溶劑回收
過濾、酸化、萃取、脫酸、脫氨和溶劑回收
脫酸、脫氨、萃取和溶劑回收
與萃取除雜、脫酸、脫氨和深度萃取
目前國內運行中的煤化工企業對初級煤化工廢水的處理以脫氨和萃取回收酚為主，不同的是根據廢水水質和企業自身條件進行工藝的組合和優化。結合我國氣化爐類型和對產品層面的要求，“先脫氨再萃取脫酚” 思路以其較高的處理效果及能夠較方便地在原有工藝基礎上進行技術改造等原因占據了國內主要份額。需要說明的是，對于采用粉煤氣化工藝所形成的煤化工廢水，其酚氨含量較低，因此一般不設置酚氨回收工藝。
一般認為煤化工廢水的生化進水水質受前端初級煤化工廢水處理運行效果的影響較大，在運行過程中，若初級煤化工廢水處理出水污染物含量超出生化處理可承受范圍，該部分煤化工廢水應及時排入事故池，以免對生化處理設施形成沖擊而造成嚴重的負面影響。從維持煤化工廢水處理穩定運行角度而言，將初級煤化工廢水處理作為第1 道水處理工序更能明確和突出該處理過程在廢水處理中的功能定位。
2.生化處理
進入生化處理過程的煤化工廢水的水質水量與氣化爐類型、煤質以及初級煤化工廢水處理工藝的效率密切相關，但在煤化工廢水生化處理設施的調試與正式運行過程中，幾個方面應尤為關注：
（1）煤化工廢水生化處理設施的調試時間應早于煤化工廢水的實際產生時間（一般不少于4 個月），其目的是為了提前培養和馴化特種活性污泥，使生化處理實施可以較為順利地承接煤化工廢水，這對于減輕事故池的負擔，提高生化處理設施的穩定性、縮短生化處理設施啟動時間和維持整個煤化工企業的正常運轉具有重要意義。
（2）生化處理設施的啟動應遵循先好氧后厭氧的順序。好氧反應池內投加的活性污泥應取自處理相同或類似煤化工廢水的好氧反應池，待好氧反應池內的活性污泥具備一定的污染物降解能力且污泥量達到一定數量后，將剩余好氧活性污泥轉移至厭氧反應池進行厭氧轉化，厭氧反應池的啟動時間一般不少于6 個月。
（3）由于好氧池的啟動時間早于煤化工廢水的實際產生時間，因此，需要人工配置培養活性污泥的廢水。值得注意的是，該配置廢水中必須含有煤化工廢水的主要有機污染物即酚類物質。考慮到酚類物質對活性污泥中的微生物具有一定的毒害作用，因此，在配置廢水中還需要補充易降解的有機物如葡萄糖或甲醇，但該種有機物的含量在配置廢水中的比例應隨污泥培養時間的延長而逐步下降，以免水質影響活性污泥中微生物的組分。
根據煤化工廢水實際運行結果，單獨采用好氧或厭氧工藝對煤化工廢水處理難以取得預期效果，因此業內普遍達成“厭氧+ 好氧”聯用的共識。厭氧工藝普遍基于上流式厭氧污泥床（UASB）工藝并對其進行結構上的改進，好氧工藝主要包括基于活性污泥法的序批式活性污泥法（SBR）、循環式活性污泥法（CAST）、A/O（或多級A/O）、A2O、MBR 以及部分基于生物膜法的接觸氧化等，如表2 所示。好氧工藝呈現出豐富的多樣性，根據實際調研結果發現，較長的水力停留時間是保證煤化工廢水處理效果的重要因素，普遍時長不少于100 h。需要指出的是，粉煤氣化廢水水質相對清潔，采用成熟和集成度高、流程較短且經濟性較好的工藝即可將其進行達標處理；碎煤加壓氣化廢水污染程度較高，普遍采用更長且更復雜的組合工藝，其處理難度更大，其對生化處理的要求則更為苛刻和嚴格，解決碎煤加壓氣化廢水處理問題是當前煤化工廢水生化處理的研究重點。
煤化工廢水經過多年的研究和實踐，工藝選擇逐漸趨于成熟合理，并且煤化工廢水中的絕大多數污染物是在生化處理工段被去除的。
3.深度處理
煤化工廢水深度處理需要解決的是二級生化出水不能達標排放或不滿足后續單元進一步用水要求的問題，主要目的是去除難生化降解的有機物、色度以及懸浮物，進一步提高出水水質。常用的深度處理工藝包括混凝沉淀、高級氧化結合深度生化、活性炭吸附和砂濾等，其處理原理存在差異：高級氧化通過產生具有強氧化性的羥基自由基（·OH）來對有機物進行氧化，吸附工藝則通過多孔材料富集有機物，深度處理中的生化工藝則傾向通過生物膜等產生的高生物含量來降解污染物。除個別特殊工藝外（如MBR），深度處理出水一般最后會經砂濾甚至活性炭吸附除色、去濁。國內深度處理工藝種類繁多，但其處理效果卻不盡相同。
4.回用處理
回用處理是指對或深度處理環節排出的仍未達到要求的廢水進一步處理，是實現廢水回用的重要環節，處理后的產水一般作為循環水系統補充水或作為制備用脫鹽水的進水。回用處理對于煤化工項目的重要意義在于：
（1）通過實現水的回用來大幅減少新鮮水用量，提高水的重復利用率，調研中的大多數項目通過水的回用來緩解水資源緊缺的問題；
（2）減少廢水排放量或不向外界排放廢水，這對于實現煤化工廢水的“零排放”具有積極的促進作用。
國內煤化工廢水深度處理主要采用基于“雙膜法”即“超濾+ 反滲透”的回用技術，反滲透是目前回用處理的核心和主體技術，超濾則作為反滲透的預處理與保護工藝存在。
5.濃鹽水處理
濃鹽水是指回用處理過程中反滲透工藝的濃水，水中的鹽分和污染物經反滲透膜濃縮至原來的數倍，污染物以難生物降解的穩定有機污染物為主。濃鹽水處理是實現煤化工廢水“零排放”的最終環節。目前我國濃鹽水處理包括3 種途徑：地下深井灌注、蒸發塘與蒸發結晶。現階段，地下深井灌注技術在我國缺乏相關法律政策、制度和監管手段，其環境風險極大，因此一般不會采用。蒸發塘技術本身受自然環境的影響較大，同時底泥需要妥善處置處理，因此該技術主要作為工程調試階段和事故階段的緊急處理措施。蒸發結晶技術將液態的濃鹽水轉化為固態的混合結晶鹽，在一定程度上實現了煤化工廢水的“零排放”，也是現階段較為成熟和認可的工藝，其分質資源化處理是濃鹽水蒸發結晶技術研究發展的方向。
國內煤化工濃鹽水處理的核心工藝集中在蒸發結晶工藝上，從近年運行的項目，特別是新建項目的環保積極性及實際行動來看，單從水方面來講狹義上的“一滴水都不向外界排放”是可以實現的，外排污水的情況會越來越少。
6.結論
煤化工廢水的治理是實現煤化工產業可持續發展的重要保障，調研結果表明，國內煤化工企業逐漸形成了嚴格控制水資源開采、廢水實現“零排放”、提高水的重復利用率和結晶鹽進行分質資源化利用的四位一體煤化工行業用水策略。特別是在實現煤化工廢水“零排放”過程中，包括了初級廢水的處理、生化處理、深度處理、回用處理及濃鹽水處理的煤化工廢水的處理思路趨于清晰，工藝流程趨于成熟。越來越多的工程實例表明，生化處理的高效性和穩定性是保證煤化工廢水處理效果的核心環節，同時濃鹽水的分質資源化處理是未來煤化工廢水處理的研究重點。
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