煤气化废水处理技术

对于煤制气废水，必须按照环保要求进行处理，达到排放标准才允许排放。煤制气企业的废水如果不经过深度处理就直接排放，会对大气、土壤、河流造成很大的危害。中国水资源和煤炭资源的分布是反向相关的。对于一些煤炭资源丰富的地区，水资源相对匮乏。本文将分析目前煤制气废水处理面临的技术问题，并提出优化方案，为煤制气企业的可持续发展提供参考。

1、煤制气废水的主要来源

煤制气的工艺流程是通过炼焦、煤气化、煤液化、焦油化工、电石乙炔化工、化工产品回收等化工生产过程，将煤转化为气态、液态和固态产品及各种化工产品。生产过程中产生的废水主要包括焦化废水、气化废水和液化废水。焦化废水是指煤高温炭化焦化后形成的氨水，净化过程中煤气循环冷却水也会产生含有氨基酚和氰类污染物的工业废水，煤制气产品提炼过程中也会产生工业废水。气化废水是煤在反应炉中气化分解等一系列化学反应产生的可燃气体。蒸发气体经喷淋冷却产生冷凝水和洗涤废水，其中含有大量的氨基酚、NH3等污染物。液化废水是煤液化过程产生的工业废水，液化过程分为直接液化和间接液化。直接液化是煤在高温高压环境下加氢，使煤从聚合物分解为小分子有机液态烃的过程，产生的工业废水富含NH3和Al2S3。间接液化是在煤气化合成的产物中加入催化剂，通过一系列化学反应生产合成油品的过程，会产生富含醋酸、醇类、酮类等有机污染物的工业废水。

2.煤制气废水处理的特点

由于煤气化废水成分非常复杂，污染物种类繁多，彻底处理这些有害物质非常困难。废水中的有机污染物很难降解，往往化学性质不活泼，难以用传统的化学方法处理。在生产过程中，废水中的污染物之间会发生化学反应，使得化学性质活泼的污染物经过化学反应后变成更稳定的污染物，不断加深废水的色度，增加废水脱色的难度。此外，由于废水中所含污染物的种类繁多，需要采用更多的处理方法，如化学方法和物理方法的结合。

3.煤气化废水处理技术的应用分析

3.1生化处理

常规生化处理采用缺氧和好氧生物处理(A/O工艺)。由于含有多环和杂环化合物的废水成分复杂，处理后出水的COD指标稳定性较差。随着科学技术的发展，出现了一些新的处理技术，如PACT、CBR、UASB、厌氧-好氧组合生物法等。实现了气、液、固三相分离。PACT法利用活性炭对有机物和溶解氧的吸附作用，在活性污泥曝气池中加入活性炭粉末，为微生物的生长提供食物，提高有机物的氧化分解效率。同时，活性炭可以通过湿式空气氧化进行回收。载体床生物膜法(CBR)是活性污泥法和生物膜法在同一生物处理单元中的有机集成，可以提高反应池的处理效率和抗冲击能力，有效降解废水中的污染物，降低出水COD浓度。升流式厌氧污泥床(UASB)使煤气化废水自下而上通过反应器，在此过程中，大部分有机物被反应器顶部的微生物转化为CH4和CO2。安装三相分离器，实现气、液、固三相分离。有效去除废水中的酚类和杂环化合物。鉴于单一采用好氧或厌氧处理技术，很难获得满意的处理效果。厌氧-好氧组合生物法可有效降解废水中的萘、喹啉和吡啶，好氧生物处理CODcr去除率可达85%以上。

3.2深度处理

高级氧化和反渗透是目前常用的深度处理技术。前者主要是利用自由基·OH与废水中的氮、酚等物质反应生成二氧化碳气体等无害物质。反渗透法则主要用于有效去除废水中的溶解盐。反渗透技术是基于水溶剂对膜两侧施加的压力差，从而实现对废水中某些特定物质的过滤或截留。该技术可在常温下进行，在去除目标、回收有害物质和环境友好性方面明显优于其他方法。此外，该技术的实现设备相对较小，投入成本较低，基于先进的技术可以实现全自动操作，人工成本大幅降低，在经济效益、社会效益和环境效益方面具有不可替代的优势。

4.结论

煤气化废水处理难度大，但如果不处理就随意排放，不仅会对环境造成严重污染，还会严重影响排放区生物的生长。采用更先进、更科学的技术处理废水，不仅是保护生态环境的必要行为，也是水资源的再利用，对煤制气企业的清洁发展和国家的可持续发展具有重要意义。(来源:伊犁新天煤化工有限公司)

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