煤化工是近幾年來在全國發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一，為了使該產(chǎn)業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的道路，2006年國家發(fā)改委和國家環(huán)�？偩窒掳l(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)煤化工項目建設(shè)管理促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》，鼓勵采用節(jié)水型工藝，大力提倡廢水處理和中水回用。
1 煤化工廢水的基本特點
煤化工企業(yè)排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，（1）含有大量酚、氰化物、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)。廢水中COD一般在5000mg/l左右、氨氮在200～500mg/l，廢水所含有機(jī)污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解的有機(jī)化合物的工業(yè)廢水。廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類化合物和苯類化合物；砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機(jī)物；難降解的有機(jī)物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。
2 煤化工廢水的處理方法
2.1 預(yù)處理
預(yù)處理常用的方法：隔油、氣浮等。 因過多的油類會影響后續(xù)生化處理的效果，（2）氣浮法在煤化工廢水預(yù)處理中的作用是除去其中的油類并回收再利用，此外對后續(xù)的生化處理還起到預(yù)曝氣的作用。
2.2 生化處理
對于預(yù)處理后的煤化工廢水，一般采用缺氧－好氧生物法處理（A/O工藝或A2/O工藝），但由于煤化工廢水中的多環(huán)和雜環(huán)類化合物，好氧生物法處理后出水中的COD和氨氮指標(biāo)難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
因此，近年來出現(xiàn)了一些新的生物處理技術(shù)，如生物炭法（PACT）、生物流化床處理法（PAM）等。
2.2.1 生物炭法（PACT）
在生化進(jìn)水中投加粉末活性炭與回流的含炭污泥一起在曝氣池內(nèi)混合，從污泥濃縮池中排出的剩余污泥進(jìn)污泥脫水裝置。在曝氣池內(nèi)，活性污泥附著于粉末活性炭的表面，由于粉末活性炭巨大的比表面積及其很強(qiáng)的吸附能力，提高了污泥的吸附能力，特別在活性污泥與粉末活性炭界面之間的溶解氧和降解基質(zhì)濃度有了很大幅度的提高，從而也提高了COD的降解去除率。（3）一般來說在PACT系統(tǒng)內(nèi)，活性炭吸附處理COD的動態(tài)吸附容量在100%～350%（重量百分比），即一公斤粉末活性炭可吸附去除1.0～3.5Kg COD。而且，PACT法能處理生物難以降解的有毒有害的有機(jī)污染物質(zhì)。對煤化工廢水中的高濃度大分子有機(jī)物具有良好的處理效果。
2.2.2 生物流化床處理法（PAM）。
PAM法實際上是一種基于特殊結(jié)構(gòu)填料的生物流化床技術(shù)，該技術(shù)在同一個生物處理單元中將生物膜法與活性污泥法有機(jī)結(jié)合，污染物通過吸附和擴(kuò)散作用進(jìn)入生物膜內(nèi)，通過在活性污泥池中投加特殊載體填料使微生物附著生長于懸浮填料表面，形成一定厚度的微生物膜層。（4）附著生長的微生物可以達(dá)到很高的生物量，因此反應(yīng)池內(nèi)生物濃度是懸浮生長活性污泥工藝的2～4倍，可達(dá)8～12g/L，降解效率也因此成倍提高。由于微生物為附著生長方式（不同于活性污泥的懸浮生長），流動床載體表面的微生物具有很長的污泥齡（20d～40d），非常有利于生長緩慢的硝化菌等自養(yǎng)型微生物的繁殖，填料表面有大量的硝化菌繁殖，因此系統(tǒng)具有很強(qiáng)的硝化去除氨氮能力。
硝化過程： NH+4 + 3/2O2 → 2H++NO2－+H2O
NO2－+ O2→ NO3－
反硝化過程： 6NO3-+5CH3OH→5CO2+2N2+7H2O+6OH-
2.2.3 固定化生物技術(shù)
固定化生物技術(shù)是近年來發(fā)展起來的新技術(shù)，可選擇性地固定優(yōu)勢菌種，有針對性地處理含有難降解有機(jī)毒物的廢水。
經(jīng)過馴化的優(yōu)勢菌種對喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2－5倍，而且優(yōu)勢菌種的降解效率較高，（5）相關(guān)實驗證明其處理8h對吡啶等物質(zhì)降解率在90%以上。
2.2.4 序批式活性污泥法（SBR）
這是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，（6）SBR技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。該方法使生化反應(yīng)推動力增大，對煤化工廢水處理效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好，耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。若出水水質(zhì)仍不達(dá)標(biāo)，也可以在SBR生化池內(nèi)投加少量粉末活性炭以提高處理效率
3 深度處理
煤化工廢水經(jīng)生化處理后，出水的COD、氨氮等濃度雖有極大的下降，但由于難降解有機(jī)物的存在使得出水的COD、色度等指標(biāo)仍未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，生化處理后的出水仍需進(jìn)一步的處理。深度處理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技術(shù)、吸附法催化氧化法及反滲透等膜處理技術(shù)。
3.1 混凝沉淀
混凝沉淀法是在生產(chǎn)中通常加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等來強(qiáng)化沉淀效果調(diào)節(jié)好適當(dāng)?shù)膒H值，使廢水中的懸浮物質(zhì)在混凝劑的作用下聚集進(jìn)而在重力作用下下沉，以達(dá)到固液分離的過程。其目的是除去懸浮的有機(jī)物。該方法可有效降低廢水中的濁度
3.2 吸附法
由于固體表面有吸附水中溶質(zhì)及膠質(zhì)的能力，當(dāng)廢水通過比表面積很大的固體顆粒時，水中的污染物被吸附到固體顆粒（吸附劑）上，從而去除污染物質(zhì)。該方法可取得較好的效果，但存在吸附劑用量大，費用高產(chǎn)生二次污染等問題，一般應(yīng)用于出水處。
3.3 高級氧化技術(shù)
由于煤化工廢水中的有機(jī)物復(fù)雜多樣，其中酚類、多環(huán)芳烴、含氮有機(jī)物等難降解的有機(jī)物占多數(shù)，這些難降解有機(jī)物的存在嚴(yán)重影響了后續(xù)生化處理的效果。
高級氧化技術(shù)是在廢水中產(chǎn)生大量的自由基HO.，自由基能夠無選擇性地將廢水中的有機(jī)污染物降解為二氧化碳和水。高級氧化技術(shù)可以分為均相催化氧化法、光催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他催化氧化法。
4 煤化工廢水處理的難點
近年來，不斷有新的方法和技術(shù)用于處理煤化工廢水，但各有利弊。單純的生物氧化法出水中含有一定量的難降解有機(jī)物，COD值偏高，不能完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。吸附法雖能較好地除去COD，但存在吸附劑的再生和二次污染的問題。催化氧化法雖能降解難以生物降解的有機(jī)物，但實際的工業(yè)應(yīng)用中存在運行費用高等問題。A2/O工藝運行管理和成本相對較低，（7）該工藝是煤化工廢水的主要選用工藝。但目前還沒有哪一種工藝可以完全處理好煤化工廢水，所以利用多種方法聯(lián)合處理煤化工廢水是煤化工廢水處理技術(shù)的發(fā)展方向。
5 總結(jié)
我國貧油、少氣、多煤的能源結(jié)構(gòu)決定了現(xiàn)階段煤仍然是我國的主要能源形式，煤化工業(yè)可從煤中提取多種產(chǎn)品，這大大提高了煤的綜合利用價值，而相關(guān)廢水工藝技術(shù)的使用是煤化工產(chǎn)業(yè)走上循環(huán)經(jīng)濟(jì)道路必要保障手段，使該產(chǎn)業(yè)與生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)共贏。
參考文獻(xiàn)
[1]查傳正等.煤化工生產(chǎn)廢水處理工程實例[J].化工礦物與加工,2006,(3).
[2]劉麗娟等.煤化工精餾廢水預(yù)處理方法研究[J].天津化工,2007,(3).
[3]丁士兵.煤化工廢水治理技術(shù)探討[D].2008年全國石油石化企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)交流會論文集,2008.
[4]江鐵男等.煤化工技術(shù)的發(fā)展與環(huán)保[J].黑龍江環(huán)境通報,2001,(1).
[5]崔保華，劉軍.應(yīng)用AO法處理煤化工酚氰廢水[M].煤化工,2001,(4).
[6]谷麗琴.煤化工環(huán)境保護(hù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.
[7]劉東河.應(yīng)用A-A-O生物脫氮工藝進(jìn)行焦化廢水處理的實踐[D].中國金屬學(xué)會冶金焦化廢水治理利用先進(jìn)工藝與設(shè)備交流研討會,2007.
作者簡介：王京（1978-），講師，碩士，主要從事環(huán)境工程和科學(xué)方面的教學(xué)與研究工作。來源：谷騰水網(wǎng)
