煤氣化廢水處理工藝現狀及發展方向

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【摘要】在未來較長的一段時間內，新型煤化工仍舊會對我國工業的發展起到決定性的影響。其中，煤氣化工作為新型煤化工的一個重要分支，在實際運營中，會產生大量的廢水，這就會在無形中對我國的能源結構產生十分深遠的影響。同時，由于北方地區的水資源較為缺乏，且水體納污能力較小，因此就要對煤氣化廢水進行高效的處理。基于此，論文就煤氣化廢水處理工藝的現狀及發展方向展開了全面的探究。

【關鍵詞】煤氣化；廢水處理工藝；現狀；發展方向

1引言

現階段，我國的化石能源結構的現狀多為煤多油少。而煤炭作為一種不可再生的礦產資源，是我國主要的礦產能源，雖然其對于我國能源結構的總體影響較大，但在具體應用中卻存在著較大的弊端，突出表現為會造成嚴重的污染。為此，我國就要高度重視煤氣化的發展，不斷加大對煤氣化廢水處理工藝的研究力度，以此來明顯改善我國能源結構現狀，構建一個環境友好型與建設資源節約型的社會。

2煤氣化廢水處理工藝的現狀

在社會經濟發展的新時期，我國的煤化氣產業也得到了進一步的發展。其中，發展較快的就是煤化氣技術，特別是煤化氣廢水處理工藝這一方面，其工藝水平明顯有大幅度的提升。但不可忽略的是，雖然我國煤化氣廢水處理工藝在當前社會生產中得到了有效的應用，但仍舊存在著一定的問題，具體突出表現為如下2個方面。

2.1生化處理方法

目前，在對煤化氣廢水進行生化處理的過程中，較為常用的2種廢水工藝分別為序批式活性污泥法（SBR）與厭氧-缺氧-好氧組合工藝法藝（A-A/0）[1]。該種廢水處理工藝不僅可以減少廢水中的各項污染物指標，減輕污水處理后續工藝所承擔的負荷，同時也能夠起到顯著的深化處理效果。但在具體實踐中，由于我國大部分的煤氣化廢水處理系統，均在設計環節當中就確定要選擇生化處理這種工藝，這就會導致該工藝在具體應用中，在多個流程的工藝選擇方面都缺乏一個良好的適應過程。另外，通過生化處理，煤氣化廢水中的氨氮以及大多數有機物均可以被有效的去除，但在廢水中，仍舊會殘留一些懸浮物，或者是存在一些降解難度較大的有機物。在這種情況下，就需要在生化處理的基礎上，借助其他更為有效的處理方法來對廢水實施深度處理，進而確保廢水經過處理后，可以達到我國相關的排放標準與回收要求。

2.2物化處理方法

在當前背景下，煤氣化廢水的物化處理方法呈現出多樣化的趨勢與特點，主要包括化學氧化法、膜分離法與萃取法[2]。其中，萃取法可以高效回收存在于煤氣廢水中的各種高濃度的酚類物質；化學氧化法可以針對濃度較高的含酚煤氣化廢水實施有效的處理，并且也是處理高濃度含酚煤氣化廢水的一種常見方法。該種處理方法主要是借助氧化后所剩余的活性污泥，對煤氣化廢水中的酚與COD實施吸附處理。據有關數據顯示，采用化學氧化法對煤氣化廢水中的酚與COD實施吸附處理，其去除有效率分別可以達到99%及97%以上，吸附效果十分顯著。例如，德士古煤氣化技術就屬于一種相對成熟的煤氣化技術，其在設備的國產化以及配套耐火材料的制造方面，均具有十分突出的優勢。與其他煤氣化廢水處理方法相比，物化處理存在的主要不足就是其水煤漿中的含水量可以達到40%。針對這種情況，就要選擇三級閃蒸處理方法來對煤氣化廢水進行更加有效的處理。通過閃蒸后，黑水的含固量會明顯提高，將其送至沉降槽澄清之后，就可以進行循環利用[3]。而膜分離法主要是利用不同粒子的大小存在差異這一特點，將煤氣化廢水中的含鹽物質以及顆粒較大的物質及細菌有效地去除掉[4]。與此同時，該種廢水處理方法還可以讓廢水的脫鹽率高達97%以上。另外，在對煤氣化廢水實施水處理的過程中，雖然物化處理法的效果更為顯著，但在具體處理的過程中，其處理重點仍舊放在氮與二氧化碳這兩大方面，這就會在一定程度上導致銨鹽結晶的情況頻頻發生，嚴重的情況下，還會導致廢水處理工藝設備結垢，甚至是發生堵塞的現象，并且會嚴重影響到設備的實際運行效率與運行的穩定性。

3煤氣化廢水處理工藝的發展方向

3.1加大物化處理與生化處理耦合的研究力度

在對煤氣化廢水進行水處理的過程中，處理的難點與重點主要是濃度較高的氨氮與酚。現階段，雖然煤氣化廢水處理技術已經在我國范圍內正式投入使用，并且取得了良好的使用效果，但在出水效果預運行成本等多個方面仍舊存在著一定的問題未得到有效的解決。根據我國當前煤氣化廢水處理的總體情況來看，我國在煤氣化廢水處理技術方面的研究已經多數停留在了小型試驗階段，且大多數專家或者是學者在對煤氣化廢水處理工藝進行應用研究的過程中，多數情況下是針對單一的技術開展應用研究，這就導致我國現階段在生化處理與物化處理的耦合工藝方面的研究少之又少。除此之外，在煤氣化廢水處理工藝研究的投入成本方面，我國煤氣化廢水處理技術在出水效果與實際投入成本并不相符，特別是在研究規模上，也仍舊停留在小型的研究實驗階段，再加上在煤氣化廢水處理工藝研究中的單一性，這就會進一步減少物化處理與生化處理之間的耦合研究。為此，在煤氣化廢水處理工藝未來的研究方面，要加強對物化處理與生化處理這2種工藝的耦合研究，通過二者的互補來有效解決煤氣化廢水處理工藝中所存在的不足。

3.2推進煤氣化廢水的深度處理，實現煤化氣廢水零排放

近年來，隨著市場經濟的迅猛發展，我國的自然生態環境也遭到了較為嚴重的破壞與污染，這就導致煤氣化企業在具體發展的過程中，也面臨著較為嚴峻的能源問題與環境問題。在這一背景下，實現煤氣化廢水處理的零排放，是煤氣化廢水處理工藝在未來發展過程中的主要方向之一。目前，我國大部分煤氣化企業，在實際生產與發展的過程中，均對煤氣化廢水產生的過程實施了預處理、深化處理與生化處理，并且在這3個方面得到了一定的技術性突破。例如，在對煤氣化廢水實施深度處理的過程中，選擇物化技術與生化技術聯合處理廢水的這種方法，可以在生化階段，明顯降低廢水中COD與氨氮的處理難度[5]。另外，要通過對煤氣化廢水處理技術的優化，來對脫酚及蒸氨實施更加科學高效的處理。在一般情況下，脫氨多在生化階段即可完成。這主要是因為短程硝化作用與同步的硝化反硝化作用，均可以明顯提高氨氮的處理效果，提高總氨的處理效率，因此就可以在最大程度上減少對于氧氣、煤炭以及堿度的實際消耗量。除此之外，我國在對煤氣化廢水處理深度這一方面進行研究時，在大多數情況下均會將高級的膜分離技術與氧化技術當作廢水深度處理的重點研究內容。其中，高級氧化技術大多應用于存在較多降解難度較大的有機物廢水處理的過程當中，而雙模工藝產水則可以充分滿足煤氣化企業針對循環冷卻水的水質要求。

4結語

綜上所述，要想建設資源節約型與環境友好型社會，實現水資源與環境的協調發展，煤氣化企業在未來發展的過程中，不僅要充分了解我國新出臺的氨氮及氮氧化物的排放指標，同時也要高度重視煤氣化的廢氣處理工作，并且要在此基礎上進一步加大對煤氣化廢水處理工藝的研究，以此來有效提高煤氣化廢水處理的高效性，減少廢水對生態環境所造成的污染與破壞。

【參考文獻】

【1】陳明翔,高會杰,孫丹鳳,等.煤氣化廢水處理技術及其應用進展[J].現代化工,2019,39(12):62-65.

【2】吳二飛,高琳,耿春宇,等.煤氣化廢水的冷凍濃縮處理技術研究[J].水處理技術,2019,45(10):106-109.

【3】陳鵬程,何紅兵,饒天曦,等.煤氣化廢水深度處理技術分析與研究[J].化工管理,2019(30):93-94.

【4】林蝶夢,林絲夢.SBR+BAF組合工藝在煤氣化廢水處理中的應用[J].中國化工貿易,2020,12(4):86-87.

【5】梁輝,韓竹,王馨瑤,等.煤氣化廢水厭氧處理技術研究進展[J].凈水技術,2019,38(11):73-78.

作者：趙樂 單位：內蒙古榮信化工有限公司