煤化工生產廢水處理新技術研究
摘要：主要就煤化工生產過程中所產生的工業廢水的相關特性，簡單介紹幾種針對煤化工廢水相關的處理辦法，并就各個處理方法之間的特點進行較為詳細的分析。總結一套厭氧、好氧綜合處理辦法，并就該辦法在實際處理過程中的實用性進行簡單介紹，希望對以后的煤化工生產過程中所產生的一些廢水相關處理工作有一定的指導作用。
關鍵詞：煤化工；廢水；厭氧；好氧；生化處理
我國目前針對煤化工廢水處理所采用的生化法而言，主要的優點就在于能夠對于廢水中所含的苯物質以及苯酚類物質進行有效的清除；但是，這個辦法也有較為突出的缺點：對于廢水內含有的難以進行降解的物質無法進行有效的清除，比如咔唑類等。在對CODcr進行檢測的時候，絕大部分的煤化工企業都難以達到國家指定的一級標準。而色度以及混濁度極高也是采用生化法處理的后遺癥，所以，必須使得CODcr以及色濁度進一步的降低，才能達到我國相關的排放標準。
1煤化工廢水處理技術現狀及水質分析
1.1現狀分析
由于煤化工廢水的成分較為復雜，且種類繁多，使得單純依靠傳統的物理與化學方法難以達到預期的排放效果。現有的煤化工廢水處理主要分為三個級別，一級處理為預處理，此處理多采用物理化學方法，將廢水進行初步分類并進行一定的回收；二級處理為生化處理，最后則是深度處理。
1.2水質分析
濃度含量比較高的洗滌廢水是煤化工企業在生產過程中產生的主要廢水，其含有極高的含毒量以及有害物質含量。在煤化工企業產生的綜合廢水內部，其含有的氮氨含量大概為200-500mg/L，而CODcr的含量甚至高達5000mg/L。同時，在廢水中還含有大量有機污染物，類似于酚類、多環芳香類化合物，甚至還含有硫等雜環化合物，這些物質都難以進行降解。廢水中同時還含有一定量的可分解有機化合物以及難以分解的有機化合物。
2生化處理法概述
在對于煤化工生產廢水進行相關處理之前，都必須進行一定程度的物化預處理，而這種預處理的主要內容包括有隔油、氣浮等。所謂的氣浮法指的是將廢水中所含的油類物質進行處理、回收，這樣做的好處在于避免廢水中的油類物質對后續處理造成一定的影響，同時還起到一定的曝氣作用。
就目前而言，世界上對預處理結束后，一般采用好氧生物法或是缺氧生物法后，再進行有關處理，也就是我們常說的AO處理工藝。但是就算通過這兩種處理方式進行再處理后的廢水中，還是不能保證所蘊含的CODcr達標，因為在廢水內部還留有許多的雜環類以及多環類的有機化合物。
所以，針對上述問題，在最近幾年的研究成果中，有許多新方式可以對其進行有效的清除處理。比如厭氧生物法、載體流動床生物膜法、好氧厭氧綜合生物法以及PACT法等。
2.1對好氧生物法進行改進
PACT法指的是將一定量的活性炭放到污泥曝氣池內部，通過活性炭本身的特質----對于溶解氧以及相關的有機化合物有一定的吸附作用，我們通過這一特點對微生物提供其成長所需要的食物，同時也是的有機化合物相關氧化能力得到一定程度的提升。而濕空氣法則是還可以對使用過了的活性炭獲得再生。
而載體流動床生物膜法，我們通常稱呼其為CBR，其主要建立在一種特殊性質的填料上的化床技術，談可以將相同生物單元內的生物膜法以及活性污泥法之間進行一定的有機化結合，并將一定的特殊形式的填料按照一定比例的投放到污泥池水中，這樣在填料的表面就會依附一定數量的微生物，而所謂的微生物膜就自然而然的形成了。相比于生長的活性污泥技術來講，池中的生物濃度相較于平常要高2倍到4倍左右，其濃度甚至高達8g到12g/L左右，所以也是的降解的效率成倍的提升。
這種方法所使用的填料是通過一定的分析而單獨設計的，通過一定的風力曝氣進行一定的擾動，使得反應池中投入的填料根據水流的浮動而動作。而煤化工生產的廢水中的污染物以及氧氣與生物群進行一定充分的相互接觸，而污染物便是通過一定的擴散作用以及衣服作用進入到生物膜的內部，被這一層生物膜內數以億萬計的微生物降解，這樣就整體降解效率，得到了一個巨大的提升。
CBR技術本身的適用面是非常寬廣的，其不僅可以在煤化工生產廢水進行處理時發揮一定程度的作用，同時在進行后期深層次處理的過程中，還可以被運用到相關的回收黨員中，其主要的處理工藝如下圖1所示：
2.2好氧厭氧綜合生物法
在最近幾年，相關化工研究人員開始對厭氧和好氧進行相關的有機結合而產生的新的廢氣處理方式----好氧厭氧綜合生物法。因為在進行單獨的煤化工生產廢氣處理的過程中，如果單獨使用好氧技術或者厭氧技術，所產生的效果并不能令人滿意，如果我們首先進行相關的厭氧廢水處理，使得廢水中所含有的有機物得到一定程度的降解處理，這樣為后續將進行的好氧生物處理進行了一定的鋪墊處理，使得最后的CODcr的有效去除率高達百分之九十以上。在對于廢水的縫隙中，在其中還存在一部分難以被降解的有機化合物，通過相關的好氧厭氧綜合生物法，對于這些有機物的有效去除率可以高達百分之七十左右，則是其他任何一種好氧法或者厭氧法都不能達到的效果，
3對煤化工生產廢水進行處理
我們通過上述辦法對美化工生產過程中所產生的一系列廢水進行相關處理后，CODcr等溶液的濃度已經被降低到了一定的程度，但是對于其中出水范圍內的難以被降解物還是極大程度的影響了處理后水的色度、濁度以及相關的CODcr指標，所以距離國家的相關排放標準還有一定的距離。我們必須對處理后出水再進行一次深度的處理，其主要的辦法包括有一下幾種：固定類型生物技術、反滲透、混凝沉淀等相關膜處理技術和吸附法催化氧化法。
3.1固定類型生物技術
所謂的固定類型生物技術指的是二十一世紀研究出來的一種新技術，就其本身而言，具有一定的針對性，這里的針對性指的是對廢水的處理范圍，這樣的方法本身能夠對固定優勢的菌類以及可以被馴化的菌類進行一定的選擇，使其可以針對性較強的處理廢水中存在的異喹啉等物質。與普通的污泥處理方法相比較，這種固定類型生物技術對于那些難以被降解的有機化合物的有效去除率要比前者高出5倍到7倍左右。
經過一定馴化的優勢菌種，本身所具備的降解能力較為突出，降解的速度也相對較快，僅僅需要8個小時不到的時間，就可以將廢水中的難以被降解的有機物有效清除百分之九十左右。
3.2混凝沉淀法
因為在水中，一些懸浮物可以自由的沉降，所以這個辦法就是通過對廢水中加入一定劑量的混凝劑，使得這些沉降懸浮物可以再一定重力的作用下自然的下沉，然后再通過一定的固液分離措施，將這些有機物進行去除處理。
3.3較為高級的氧化技術
有機化合物本身具備了一定的多樣性、復雜性，這同時對于相應的廢水處理工作而言，就帶來了一定程度的困難性，而在這部分有機化合物中，大部分都是酚類、含有一定氮元素的有機物，這部分有機物本身很難被降解，所以對于相應的廢水出來來講，是一個很大的難題，同時也使得其后續的處理過程中，具備了一定的困難程度。而這里提出的高級氧化技術就能夠很好的解決這一個問題，其主要是通過在水中生成一定幾年的自由基HO，而煤化工生產廢水中很大一部分的有機化合物都被自由基無差別的進行降解，講解的最終產物為co2以及水。而高級的氧化法可以詳細的分為催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他類型催化氧化法。
在進行煤化工生產廢水相應的前期處理過程中采用合理的催化氧化法，能夠一定程度的增加廢水本身的生化性，同時還可以對COD產生有效地去除效果。但是，在進行前期的處理應用過程中，相應的消耗比一般處理方法要大許多，并且本身的效果也并不算太突出，經濟效益也有一定的去誒按，所以僅將這中辦法在進行深度處理時應用。
4小結
隨著科技發展以及廢水處理方式的不斷改革，越來越多的處理技術以及方法應運而生，但這些辦法并不是最完美的處理方法。對于煤化工生產廢水中所蘊含的難以降解的有機物而言，只是單純的進行氧化處理后的水存在COD偏高的現象，使得整體處理效果不佳；吸附法效果雖然不錯，但是經濟負擔太大，并且會在處理過程中出現一定的次污染以及吸附再生等問題；氧化法雖然對于這類難以降解的物質有較為明顯的處理作用，但是整體消耗較大，所需要費用偏高，一般企業難以負擔。而本文推薦的厭氧好氧處理法在成本以及實際效果方面都有比較突出的優勢，但是單純使用此方法在進行難以解物質含量以及濃度不統一的廢水時，需要輔佐以其他處理法進行協同處理。綜上所述，采用多法合一的綜合處理方式，才能對煤化工生產廢水進行有效的處理，這也是未來煤化工企業廢水處理的實際發展方向。
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