煤化工废水处理工艺与适用性技术研究

煤化工废水处理工艺与适用性技术研究

周礼庆1郑伟2  刘青国3

山西中煤平朔能源化工有限公司 山西  036800

摘要：由于技术局限性、理解误差等因素，废水处理的成效往往无法充分满足环境保护的要求，进而对周围环境产生重大影响。因此，技术人员有必要借助先进的科学技术手段，对现有的废水处理技术进行革新和提升，以促进废水处理技术的进步。基于此，结合工程实例，对煤化工废水处理工艺与适用性技术展开分析。

关键词：煤化工企业；废水处理工艺；适用性技术；研究

工业废水问题是工业界普遍面临的问题，也是阻碍我国工业进步的关键因素之一。特别是在煤炭化工行业中，工业废水中含有大量的氨盐、硫化物、含氮硫化合物和酚类化合物等物质，其高COD值和强烈的毒性使得废水对环境的破坏力显著，极可能导致严重的环境污染。鉴于此，为践行“绿水青山就是金山银山”的理念，推动工业领域走向环保、节能和低碳的发展道路，应当有效地运用尖端技术来处理工业废水，以此助力煤化工行业的可持续发展。

1煤化工废水特征

1.1废水水质特征分析

煤炭化工行业的废水主要分为含盐废水和有机废水两类。含盐废水涵盖了化学水和排污水，其特点是氨氮浓度低，但含有大量脱水后固体和溶解性固体。另有机废水主要包括雨水、地面清洗水以及化工设备产生的水，其氨氮浓度相对较高。废水处理过程中，工作人员需首先了解废水的水质特性和类别，以便依据具体状况选取适宜的处理工艺和技术。

1.2污染物种类的分析

一方面，煤化工废水的污染特性具有显著的复杂性。在煤炭加工的各个阶段，都会产生一定量的有害物质，这些污染物在加工流程中逐渐累积，最终大量存在于废水中，对周围环境构成重大威胁，并可能对人类健康产生潜在的危害。另一方面，由于废水成分的复杂性，处理工作面临着艰巨的挑战。这不仅要求投入大量的资源和成本，从而可能影响经济效益，而且随着科技发展和新材料的应用，废水中的污染类型持续增多，进一步加大了废水处理的复杂性和难度。因此，选取适宜的废水处理技术和方法，依据污染物类型及废水的具体水质，确保废水处理符合环保标准显得至关重要。

2工程实例

2.1基本概况

中煤平朔集团劣质煤综合利用项目中污水处理系统主要包括：预处理、生化处理及深度处理单元。目前厂区污水处理系统存在运行不畅、处理能力下降、外排环保达标困难、运行成本高等问题。污水装置自2019年2月份能化公司整体装置满负荷运行以来，污水装置运行开始出现问题，污水系统排水长期不合格。本方案旨在提升煤化工废水处理各阶段出水水质，提高水的重复利用率，实现系统优化调控亟需针对具体煤化工企业开展基于实际生产情况和污水处理诊断工作，解析制约水系统稳定运转的瓶颈，提出切实可行的升级改造方案。

2.2水质分析

污水处理系统来水包括全厂事故池(雨水、冷凝液)、地坪水、生活化验水、酚氨回收装置排水以及低温甲醇洗废水。其中全厂事故池水、地坪水、生活化验水以及酚氨回收装置排水进入隔油池进行混合。系统现在处于不稳定运行中，出水无法达标，酚氨回收装置排水为总酚、有机物主要贡献来源。对于单股来水未上预处理装置，有机物在污水处理系统中也未得到去除，最终在回用水系统及循环水系统中富集。污水处理系统已经无法达到设计处理效果，且相差甚远。COD主要在一级A/O工艺段以及混凝沉淀池去除，二级A/O工艺基本无去除效果。氨氮主要在一级A/O去除，二级A/O工艺基本无去除效果。COD及浊度在经过流砂滤池之后有所增加。有机物在经过处理后反而有所增加，说明流砂滤池内污染物严重富集，成为“藏污纳垢”之所。

2.3技术改造方案

2.3.1原水进水点改造

含油污泥脱水回流液：进水点调整至隔油池

剩余污泥脱水回流液：进水点调整至PACT池（原一级A/O池）前端

2.3.2气浮池改造

现有气浮池设计采用射流式溶气，效果不好，油的去除率约60%。同时气浮池虽设置刮渣装置，但是为停用状态，气浮池表面存在大量泡沫，底部沉积大量污泥。

预处理对整个污水处理系统的处理效果起到保障作用，而目前气浮池对

油去除率低，对后续处理单元带来消极影响。尤其生化处理单元，当进水含油量增大，对微生物的毒害作用增强，运行一段时间后，原生动物种类将大

幅减少，数量骤减，菌胶团老化，化学污泥增多，生化效果差。

改造后更换溶气气浮设备溶气气浮适用于大水量的处理系统且目前应用成熟、除油效果好、故障率低，运行稳定。对其进行改造可以提高油的去除率，保障后续处理不会受到油的影响。气源原有的氮气作为气浮气源。

2.3.3一级、二级水解池改造

一级水解酸化池单池尺寸为长7.5米，宽7.5米，有效水深10米，共8座；二级水解酸化池单池尺寸为长7.5米，宽7.5米，有效水深10米，共12座；将一级、二级水解酸化池改造为厌氧池。

1、清理池底淤泥：保证进水水温32~35℃，投加厌氧颗粒污泥、甲醇、纳米四氧化三铁。

2、一级厌氧池投加厌氧颗粒污泥216吨（含水率80%）；二级厌氧池投加厌氧颗粒污泥324吨（含水率80%）；

3、一级、二级厌氧池分别投加甲醇2.53m3/d（90%）；

4、一级厌氧池投加纳米四氧化三铁864kg，二级厌氧池投加纳米四氧化三铁1296kg。

5、改造增加设备设施：碳源投加系统一套，纳米四氧化三铁投加系统一

套。

6、一级A/O池改造

一级A/O池单池尺寸为长50米，宽15米，有效水深9米，共2座。将A/O工艺改造为PACT工艺，控制池体溶解氧低于1mg/L，污泥浓度6000mg/L，

硝化液回流200~400%，初始投加粉末活性炭864~1728kg，连续投加粉末活性炭池浓度为20~40mg/L（以进水量计）。

粉末活性炭吸附有机物达到饱和后排出，根据现有的技术数据，吸附饱和后活性炭的重量增加5-8%，根据投加量及处理水量计算，投加活性碳量约为3-6kg/h，考虑吸附饱和后的增加重量，则排出系统的饱和活性炭约为

3.24-6.48kg/h，此部分为绝干重量，按含水率80%计，则增加的污泥量约为16.2-32.4kg/h。

生物活性炭法(PACT)是指将粉末活性炭投加到好氧系统的回流污泥中，通过含炭污泥中粉末活性炭(PAC)与活性污泥中微生物的相互作用，提升对废水中污染物的去除效果，PACT工艺的促进机理主要在于系统内“吸附—降解—再生—再吸附”的协同作用。

改造增加设备设施：粉末活性炭投加系统一套。

2.3.4流沙过滤池改造

流砂过滤池改造为颗粒活性炭滤池。流砂过滤池尺寸为长5米，宽5米，有效水深8米，共2座。颗粒活性炭滤池用量约为216吨。改造拆除、增加设备设施：拆除流砂过滤洗沙器，增加颗粒活性炭滤池配水系统、反洗系统。目前在流沙过滤池附件已无空间建设反洗水池及反洗水泵的空间，建议在污水处理厂区西侧的空地处进行建设，水泵采用自吸式离心泵。

2.3.5其它改造要求

1、根据原水水质可生化性质，适量投加营养剂（含磷、钾、钙、镁元素）。

2、一级、二级二沉池底泥除回流至生化系统外，剩余污泥排入气浮池内，

发挥污泥的吸附性能，从气浮池进行排泥脱水。

3、二级A/O系统安装备用甲醇和活性炭投加系统。

2.4改造效果

本方案采用先进成熟的水处理工艺，将针对需处理废水的水质有针对性采取治理措施，装置稳定运行有保障。本项目生产过程中的“三废”量较少，且均经采取有效治理措施后完全可做到近零排放，对外环境影响较小。可见，本项目技术改造是可行的。

总之，作为工业界的支柱产业之一，煤炭化工行业的废水管理直接反映了企业的环保标准。因此，强化环境保护法规的实施，促进生态平衡，对政府机构和企业而言，提升对煤炭化工废水治理的关注至关重要。需要全面研究预处理、生物处理和深度处理等技术的详细流程，了解各种技术的适用条件、实施方式及改进策略。通过深入探索最高效、最稳定废水处理技术，可以保障煤炭化工行业的可持续发展模式得以实现。

参考文献

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[2]刘芸.煤化工高盐废水处理工艺的应用研究[J].山西化工,2024,44(02):236-237+240.

[3]邢杰.煤化工废水处理工艺与适用性技术初探[J].当代化工研究,2022,(16):157-159.