煤化工廢水處理技術(shù)應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,我國煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中取得了顯著的成績。但是在煤化工工藝中產(chǎn)生的廢水對環(huán)境的影響應(yīng)予以廣泛的重視。由于煤化工是以煤炭為原料,經(jīng)過化學(xué)等相關(guān)技術(shù)進行加工,產(chǎn)生的廢水較多且有害物質(zhì)濃度高、成分復(fù)雜,難以進行有效處理,所以也嚴重抑制著煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。由于大部分企業(yè)廢水處理工藝較為落后,處理后的廢水難以達到排放標準,嚴重制約著煤炭化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此,本文從以下幾方面探究煤化工廢水處理技術(shù)進展及發(fā)展方向。
1、煤化工廢水理論概述
1.1 煤化工廢水來源
煤化工主要是以煤炭為原料,在煤炭原料加工過程中有效應(yīng)用化學(xué)技術(shù)進行產(chǎn)品加工,在加工過程中會產(chǎn)生成分復(fù)雜的廢水,廢水中通常含有氨、氮、硫等各項難降解的有機物高達300余種,嚴重破壞環(huán)境。所以必須及時對煤化工廢水進行科學(xué)有效的處理,否則將會對環(huán)境產(chǎn)生難以補救的毀滅。
1.2 煤化工廢水分類
根據(jù)煤化工廢水的水質(zhì)條件,我們能夠看出主要有煤氣化廢水與煤液化廢水、煤焦化廢水。例如在水質(zhì)特征的煤氣化工工藝中可以在造氣爐出口運用循環(huán)水冷卻噴淋系統(tǒng),有助于降低煤氣溫度,可以將煤氣中攜帶沒有分解的焦油與氣化劑微溶或者是溶于水中,并且對水中的有機雜質(zhì)冷凝,可以洗滌掉煤氣中的部分灰分,也能夠產(chǎn)生大量的制煤氣廢水。由于煤業(yè)化廢水是煤炭轉(zhuǎn)化為油品的過程,在此過程中會產(chǎn)生一定的廢水,主要包含硫、酚等等,含量越高越難降解,排放量越大也越難以有效處理。而煤焦化廢水是煤炭由于隔絕空氣加熱分解為焦油和煤氣,在此過程中產(chǎn)生的廢水,這部分廢水氨、氮含量較高,含有的有機物污染種類較多,成分也極為復(fù)雜,難以有效處理廢水。
1.3 煤化工廢水特點
由于煤化工廢水的涵蓋污染物較多,煤化工生產(chǎn)工藝也較為復(fù)雜,幾乎每個工藝都會產(chǎn)生各類的污染物,各類污染物都會集中在廢水之中,所以廢水的成分極為復(fù)雜,進一步加劇了廢水處理難度。如果選用專業(yè)化處理方式進行化學(xué)技術(shù)處理,會導(dǎo)致色度與濁度較高,這也是煤化工廢水的重要特征,主要原因在于煤化工生產(chǎn)階段過程中通常會產(chǎn)生各類的污染物,各類污染物主要集中在廢水中,并且產(chǎn)生一定的反應(yīng),如果反應(yīng)后會產(chǎn)生色度偏大的物體,也加劇了廢水的處理難度。由于降解難度逐步加大,煤化工廢水中的涵蓋有機物數(shù)量逐步增多,也加劇了廢水的處理難度。
2、煤化工廢水處理技術(shù)應(yīng)用分析
2.1 預(yù)處理
由于煤化工廢水中通常會含有酚,可以采用吸附材料進行有效的脫酚處理,吸附材料吸酚飽和后便可以應(yīng)用有機溶劑或者是蒸汽對于吸附劑進行再生。一般的吸附材料主要有活性炭或者是改性的膨潤土、大孔的吸附樹脂,而天然的膨潤土表面具有親水性,所以對水中的有機物難以有效吸收。如果應(yīng)用膨潤土作為吸附劑,必須要改進其性能才能夠使用。相關(guān)研究者對于膨潤土以及膨潤土的改性功能進行了分析和研究,發(fā)現(xiàn)膨潤土經(jīng)過改性后,吸附活化能力更高,但是達到的平衡時間也會較少,在此過程中吸酚含量逐步增大?;钚噪氖墙?jīng)常使用的吸附劑,由于具有高比面積以及孔灶結(jié)構(gòu)較為發(fā)達,相比較其他材料而言報價較為低廉。在煤化工廢水處理過程中,通常會選用活性炭進行脫酚處理。部分研究者根據(jù)相關(guān)實踐表明,應(yīng)用活性炭吸附苯酚,例如在溫度30℃,pH值為6的情況下,去掉率約為86%。結(jié)合煤化工企業(yè)的廢水情況分析,廢水表面覆有油類物質(zhì)會對后期的煤化工廢水處理產(chǎn)生一定的影響,所以應(yīng)當(dāng)有效應(yīng)用相關(guān)技術(shù)改善含油量,可以使用氣浮法或者是隔油池方法有效去除油類物質(zhì)。
2.2 蒸氨
煤化工產(chǎn)生的廢水氨氮含量較高,通常是源自于煤制氣反應(yīng)過程中,由于高溫裂解或者是煤制氣在反應(yīng)后產(chǎn)生的氨氣,氨氣的濃度決定著硝化細菌的活性。在當(dāng)前煤化工企業(yè)廢水處理過程中,通常會選用水蒸氣體法進行脫氨,由于煤化工產(chǎn)生的廢水可以通入較多的高溫蒸汽,有助于降低廢水氨氮含量,從而確保氨氮進行蒸餾與分離再次應(yīng)用。
2.3 深度處理
臭氧屬于強氧化劑,臭氧的氧化過程中主要有兩個途徑。第1種則是通過分子臭氧氧化,另一種途徑則是通過臭氧分化產(chǎn)生羥基自由基,進行再次氧化。臭氧氧化技術(shù)有助于降低煤化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的廢水COD,也能夠降低廢水中的色度與濁度,在此過程中不會產(chǎn)生二次污染。根據(jù)相關(guān)研究表明,在內(nèi)循環(huán)的反應(yīng)器過程中,可以對煤化工廢水進行臭氧深度處理,能夠處理掉40%至50%的COD。其中對于雜環(huán)類與酚類有機物產(chǎn)生極為顯著的效果,隨著臭氧氧化技術(shù)的逐步發(fā)展,臭氧在單獨運行中有機物與臭氧反應(yīng)之后,也會產(chǎn)生羧酸與醛,這兩類物質(zhì)能夠避免與臭氧再次反應(yīng),有助于提高臭氧處理效能。
非均相催化臭氧氧化是構(gòu)建在臭氧氧化的前提下的高檔氧化技術(shù),是在特定的催化劑作用下,對于產(chǎn)生的羥基自由基進行氧化分解,可以應(yīng)用金屬氧化物與活性炭等催化劑進行催化。當(dāng)前最多使用的金屬氧化物主要有二氧化鈦,三氧化二鋁。影響氧化劑氧化作用要素,主要有溫度與pH值,增加pH值,能夠有效改善氫氧根離子的發(fā)生,進而改善氧化能力,在氧化過程中催化劑可以起到催化作用,并且起到一定的吸附作用,改動pH值能夠轉(zhuǎn)移金屬氧化表面的電荷,并增強對有機物的吸附能力。例如在紫外光照射下,光催化氧化技術(shù)應(yīng)用半導(dǎo)體材料吸附材料表面的氧化劑產(chǎn)生強烈的氧化功能,可以產(chǎn)生羥基自由基,并且對有機物進行分解。例如可以應(yīng)用二氧化鈦進行光催化,能夠有效處理難降解的有機物。
3、結(jié)語
綜上所述,近幾年我國煤炭化工行業(yè)不斷發(fā)展,產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平也逐步升級。在此發(fā)展過程中,要特別關(guān)注煤化工對生態(tài)環(huán)境的污染,特別是廢水污染對環(huán)境破壞的巨大影響。(來源:山東華魯恒升化工股份有限公司)
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