淺議煤化工廢水的再生利用
0 引言
水是人類生命之源，也是人類從事生產最基本的自然資源， 在人類社會可持續發展中起著決定性作用。隨著社會經濟的不斷 發展和人口的急速增長，再加上水源浪費以及水源污染，水資源 的短缺已經成為當今人類面臨的最嚴峻的挑戰之一。我國是一個 煤炭資源豐富的國家，煤化工企業較多，在煤煉焦、煤氣凈化及 化工產品回收精制等過程產生了大量的工業廢水，必須及時處理， 再回收利用，緩解當前水資源緊缺和環境污染帶來的壓力。因此， 如何實現煤化工企業達標、減少排放是關乎國計民生的大事。
1 煤化工廢水來源及成分分析
焦化廢水是煤熱加工過程中產生的，這種廢水主要來自洗煤、 熄焦和副產品的加工和精制過程，在熄焦冷卻過程中產生大量含 酚廢水，在脫焦油洗苯、洗煤過程中產生大量的芳烴類，含氮、 含硫和含氮雜環化合物進人廢水中，從而構成了含有各種有機物 的焦化廢水。煤化工廢水的組成成分十分復雜，據有關資料表明， 煤化工廢水內含污染物質達300 多種，主要含有焦油、苯酚、氟 化物、氨氮、硫化物等污染物。目前，國內設計的煤化工廢水處 理系統，基本沿襲經驗，沒有區別對待或綜合考慮煤化工廢水中 各種污染物的降解規律，不能基于達標要求確定合理的設計參數， 從而實現經濟、有效的水處理目標。通過實驗證明，酚類物質在 焦化廢水中較易降解，含氮雜環化合物喹啉、吲哚、吡啶在缺氧 條件下大約需要2 天~3 天的時間，采用優勢短桿菌降解濃度為 40mg/L 的菲、蒽、芘時所需的時間超過5 天。因此，基于污染物 種類、性質及目標的不同，需要選擇不同的工藝流程[1]。
2 煤化工廢水的回用處理方法
煤化廠廢水中所含物質主要取決于原煤性質、焦化產品回收 工序與方法、碳化溫度等因素。廢水回用系統在設計之初，認真 分析廢水成分，因地制宜，選擇合適的方案，取得最好的效果。 目前，對煤化廠廢水處理主要有以下幾種方法。
2.1 物理處理方法
物理處理方法主要有混凝沉淀技術和活性炭吸附技術。依據 水質的不同采取不同的處理方法，也可以兩者結合應用。物理污 水處理方法具有成本低、水質穩定等特點，但運行成本較高。
1）混凝沉淀法是指向廢水中投入混凝劑，使廢水中污染物質 發生凝聚從而沉淀去除。常用的混凝劑有鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚 鐵和聚丙烯酰胺等。
2）活性炭吸附法是利用粘土、活性炭等具有吸附性的物質與 煤化工廢水混合或經過由這些物質組成的濾床，將污染物吸附或 濾除。活性炭吸附技術是目前最常用的物理處理法，能夠除去一 般的有機雜質、廢氯和重金屬等[2]。
2.2 化學處理方法
化學處理法就是應用化學反應機理除去煤化工廢水中的有機 雜質，使之達到廢水回用的目的。目前，較為常用的方法有液氯 消毒法、次氯酸鈉消毒和臭氧消毒法。經研究發現液氯消毒法和 次氯酸鈉消毒能夠產生氯仿等具有致癌性的物質，國外逐漸摒棄 這兩種方法，而采用臭氧消毒法。臭氧消毒的原理是臭氧分解成 具有極強氧化能力的初生態氧，能夠徹底殺死病菌，達到除污的 目的，它的整個過程不會產生前兩種方法所述的致癌物質。另外， 國內外比較關注很具發展潛力的電化學法處理新技術，它是指利 用電極反應引起一系列的電化學反應或物化過程，從而達到污染 物降解轉化的目的。它具有可控簡便、用地面積小、設備緊湊、 操作維護費用低等特點，被稱為“環境友好” 的技術。目前常用于 廢水的二級處理上，對于作為深度處理的研究則較少。
2.3 生物處理方法
生物處理法主要是為了更深一層清除廢水中可降解有機物和 氨氮。生物處理法一般用于較大規模的廢水處理，初期投資大， 但是運行費用較低。在這里介紹一下生物膜法、生物炭法、生物 流化床技術。
1）生物膜技術是利用生物菌技術，針對廢水成分，高密度培 養活性菌，直接投入污染水體，分解轉化，實現凈水目的。它是 一項近年發展起來的新技術，具有工藝簡單、高效、實用等特點， 初步顯示了在水處理領域的應用前景。現在應用得較多的膜處理 技術有微濾、納米過濾、超濾、反滲透等[3]。
2）生物炭法是指將粉末活性炭與活性污泥混合投入生化進水 的曝氣池中，然后將污泥從濃縮池中排入污泥脫水裝置。由于粉 末活性炭具有巨大的比表面積，吸附能力極強，與活性污泥混合 在一起，使污泥附著于粉末活性炭的表面，從而提高了污泥的吸 附能力，使活性污泥與粉末活性炭界面之間的溶解氧和降解基質 濃度有了很大幅度的提高，從而也提高了COD 的降解去除率，而 且生物炭法能處理生物難以降解的有毒有害的有機污染物質。對 煤化工廢水中的高濃度大分子有機物具有良好的處理效果。
3）生物流化床是以砂、焦炭、活性炭這類顆粒材料為載體， 水流自下向上流動，使載體處于流化狀態，在載體表面生長，附 著生物膜。它在傳氧和傳質方面有著不俗的表現，被眾多專家評 為有機廢水生物處理中效率最高的方法，具有微生物濃度高，生 物膜更新速度快，可承受的濃度負荷是其它生物法的5 ～ 10 倍， 污泥產生量要少于其它生物技術等特點。因此，可以實現設施小 型化并減少占地和節省能耗，該工藝在生物脫氮方面也表現出非 常顯著的效果[4]。
3 結論
煤化工廢水是復雜的工業有機廢水，煤化工廢水的處理從水 質學、污染控制學及環境工程學等方面均是值得研究與技術突破 的領域。人們對煤化工廢水檢測及處理存在一定欠缺，只有努力 提高自己的技術水平，才能使煤化工水污染問題徹底解決，營造 產業與生態雙贏的局面。
參考文獻
[1]武志強，李日強.焦化廢水處理的研究動態[J].科技情報開發與經濟，2007(9).
[2]劉道偉.煤氣化生產企業廢水綜合利用的可行性探討[J].中州煤炭，2008(3).
[3]張志杰，孫先鋒，曹啟囤，等.焦化廢水中難降解有機污染物降解特性[J].長安大學學報：自然科學版，2006(1).
[4]陳小紅.工業中水回用的可行性探討[J].應用能源技術，2006(4).
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