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煤化工废水处理技术进展分析

 论文栏目:废水处理论文     更新时间:2020/3/17 16:01:43   

摘要:煤化工废水直接影响到生态环境,为保证煤化工废水排放达到国家水质技术标准,需对废水进行科学严格的处理,改善煤化工废水水质。文章就煤化工废水处理技术与进展分析。

关键词:煤化工生产;废水处理技术;现状分析

通过设计预处理、生化处理、深度处理废水处理体系,以提高煤化工废水处理工作质量与效果,充分发挥出废水处理体系的工作价值。

1煤化工废水

煤液化废水可以基于浓度的不同进行区分,高浓度废水与低浓度废水,高浓度废水主要包含了:含硫废水、含酚废水等,而低浓度废水主要是含油类物质。由于废水组成物质较为复杂,因此煤化工废水不易处理。煤气化废水主要来源于温度冷却时产生的废水,该部分的废水主要为没有完全分解的水蒸气。

2废水处理技术分析

2.1预处理

在对煤化工废水进行预处理时,需要对废水当中的酚类物质进行脱除,目前主要采用的工艺是溶剂萃取方式。将废水引入萃取塔后,可以利用循环油泵,将萃取剂直接打入塔内,使得废水与萃取剂进行充分融合,将废水当中的酚类物质转化为溶剂油。萃取法的工艺简单、技术成熟,可以有效对废水中有机物质进行回收利用。但是,由于废水中的碱性物质的影响,会降低萃取工作效果,使得萃取剂无法发挥出有效价值。在对废水当中的氨进行回收处理时,主要采取蒸汽汽提技术方案,以此对氨进行处理回收。在蒸汽汽提技术方案开展时,由于高温高压转态下,氨气会对设备造成一定腐蚀,导致了设备损耗较为严重[1]。

2.2生化处理

在生化处理工艺开展时,主要采取移动床生物膜反应器进行废水处理,该种处理工艺的特点是可以自由灵活移动,提高了煤化工废水的整体处理效果。在该生化处理技术方案开展时,可以对煤化工废水当中的氨氮、有机污染物进行有效脱除,同时该反应器具有很好的抗冲击能力,且占地面积有限,可以有效开展废水处理工作。但是,该生化反应处理方式的管理流化性不足,无法将其反应器应用价值充分发挥。在移动式生物膜处理下,可以对废水当中的COD进行高效脱除,而对氨氮的脱除效率可以达到百分之九十以上,对酚类物质的去除率可以达到百分之九十左右,反应器对废水中的氮进行脱除时,可以达到百分之百。

2.3深度处理

2.3.1絮凝处理技术在煤化工废水开展深度处理时,可以采取絮凝处理技术,因为通过该技术与其他物理、化学处理技术对比,该技术对废水的处理效率较高。同时,该技术的应用不需要过高成本,可以进行大规模的应用。基于絮凝技术的应用可以进行分类,金属盐絮凝处理技术与高分子絮凝技术,而高分子絮凝技术可以进行细分:微生物絮凝剂、无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂。有机高分子絮凝剂对煤化工废水进行深度处理时,可以充分发挥出该絮凝剂的优势,对废水当中的有机物与无机物进行一定处理。在对高分子絮凝剂选择时,可以基于废水深度处理工作的需求,对天然有机高分子絮凝剂、改性高分子絮凝剂、合成高分子絮凝剂进行合理选择。高分子絮凝剂应用的优势在于无毒、成本可控,因此,在煤化工废水处理工作中得到了一定应用[2]。煤化工废水处理时聚丙烯酰胺(PAM)应用较为广泛,主要是因为PAM絮凝剂当中的分子量分布较多,基本处于五十万到六百万之间,在废水处理工作中可以得地有效分解,实现废水处理工作目标。在PAM絮凝剂使用时,由于部分单体PAM会出现处理污染残留,导致最终絮凝剂存在一定毒性,因此导致该絮凝剂的使用范围受限。通过科研人员对该絮凝剂的不断研究改进,生成了一种新型絮凝剂淀粉聚丙烯酰胺共聚物。经过改进后的絮凝剂,很好克服了絮凝剂易分解、电荷密度低、分子量小等特点,提高了煤化工废水的整体处理效果。微生物絮凝剂应用也较为广泛,该类絮凝剂使用的主要优势为,安全无污染、具有很好的脱色效果且无毒性。其絮凝剂生产来源较广,可以对其成本进行控制。但由于该絮凝剂应用技术未成熟,需要适当范围内推广,论证微生物絮凝剂应用的可行新与安全性。2.3.2MBR膜分离技术MBR分离技术中曝气系统发挥了重要作用,曝气系统主要为膜生物反应池的微生物生长代谢提供氧气,主要有三个方面:微生物氧化分解有机物的需氧量,微生物自身细胞物质的氧化分解的需氧量,对污水中氨氮进行氧化所需氧量。一般情况下使用的材质有以下:聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等[3]。分置式膜生物处理技术应用的时间较久,在开始研发应用的阶段,主要应用于煤化工领域的污水处理回收。在该污水处理技术应用的时候,主要是根据污水中微生物的生物特性进行分离处理,而煤化工污水中微生物主要可以分为好氧类和厌氧类。随着科学技术的快速发展,分置式膜生物反应技术的污水处理性能得到了很好的提高。工作人员通过对数据的研究分析,获得了反应设备的最佳运行参数、膜通量等信息,并通过对膜通量的影响因素进行研究,可以制定具体优化改进的技术方案。在煤化工污水处理的时候应用分置式膜生物处理器,可以发现以下的工作特性[4]。分置式膜生物处理器主要是由分离器和膜反应组件构成,在实际污水处理的过程中分离器与膜反应组件,两者很少互相影响,通过独立运行工作以提高分置式膜生物处理技术的应用效能。在分置式膜生物处理技术应用的时候,为了保障可以发挥出最大的污水处理效率,需要为其提供较大的能量,确保压力泵可以为处理器提供源源不断的动力。在压力升高的过程中可以促进膜结构的表面错流,不仅很好的提高了污水的处理效率,并且降低了对膜组件的污染。在持续高压与高速错流的工作环境下,煤化工的污水处理需要持续的动力来源,采取分置式膜生物处理技术进行污水处理,可以使其能耗达到2到10千瓦时,与传统的污水处理技术能耗相比要超出20多倍。因此分置式膜生物处理技术是一种能耗较高的类型,在实际应用的时候,需要综合多方面的因素进行决策,确保污水处理工作的可持续开展[5]。随着MBR污水处理技术的不断成熟,该污水处理技术已经在各个行业得到了很好的应用,主要有城市生活污水的处理、石油化工企业的污水处理、工业污水的处理、冶炼产业的污水处理、火电厂污水的处理等,在MBR技术的处理下,污水的污染物质得到了很好的分离回收,有效的提高了水资源的利用效率。而煤化工水的总量非常的大,合理的应用生物膜反应器进行处理,可以高效的处理煤化工废水,提高污水处理的工作质量与效率,降低污水处理的成本。在煤化工污水处理的时候,上文中提到使用分置式膜生物处理器就可以完成污水回收再利用。在进行煤化工污水处理的时候,需要根据不同的污水种类采取相对应的MBR处理技术,因为工业污水由于生产工艺的不同,实际产生的污水也存在一定的差异,如石油化工污水、服装工程污水、冶炼工厂污水等,这些污水中好氧微生物与厌氧微生物的含量都是不同的,因此为了保障污水处理的效果,必须根据实际污水的情况采取想对应的MBR污水处理技术[6]。由于污水重金属含量的不同,且不同类型的污水总量存在较大的差异,在MBR技术应用的时候,一定要注意技术的适用性和可靠性。在对污水进行处理的时候,可以先对污水进行取样,然后对污水的样本进行准确的检测,根据最终检测的数据结果,就可以选择合适对应的MBR技术。为了确保MBR技术应用的经济性,还需要整体的考虑污水处理的总成本,如煤化工废水采取一体式膜生物处理技术,就可以达到最佳的污水处理效果和污水处理工作经济效益。

3结语

在煤化工废水开展处理时,为实现最佳处理效果,对其相关物质进行合理回收,需要依据处理体系,开展简单的预处理回收相关物质,再开展絮凝剂处理进行分解,最后利用MBR分离技术进行深度处理,保证废水的最终排放质量。

参考文献:

[1]崔粲粲,梁睿,罗霂,刘志学,丁绍峰,樊兆世.现代煤化工含盐废水处理技术进展及对策建议[J].洁净煤技术,2016,2206:95-100+65.

[2]刘春,周洪政,张静,陈晓轩,张磊,郭延凯.微气泡臭氧催化氧化-生化耦合工艺深度处理煤化工废水[J].环境科学,2017,3808:3362-3368.

[3]舒展.催化臭氧化法处理煤化工废水的研究进展[J].现代化工,2019,3906:75-79.

[4].第六届全国煤化工水处理技术发展与应用专题研讨会将于4月12日在杭州召开——现代煤化工废水处理技术工程案例分享交流会[J].煤炭加工与综合利用,2018,02:76-77.

[5]杨贡林,张晓军,赵国勇,刘永刚.浅谈煤化工废水处理盐、硝分离综合治理的应用研究[J].中国井矿盐,2018,4904:10-13+21.

[6]侯保林,韩洪军.三维电Fenton深度处理煤化工废水的催化反应机理[J].哈尔滨工业大学学报,2018,5008:45-50.

作者:刘建军 单位:神木富油能源科技有限公司

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