煤焦油加氢过程中的废水处理与资源化利用技术研究

煤焦油加氢过程中的废水处理与资源化利用技术研究

张飞

兰能投(甘肃)能源化工有限公司  甘肃  张掖 734000

摘要：煤焦油加氢过程中产生的废水处理与资源化利用技术是当前煤化工领域的重要研究方向之一。综述目前常见的废水处理方法，包括生物处理、化学处理和物理处理等，以及其在资源化利用方面的应用。重点介绍了利用生物处理技术将废水中的有机物降解转化为生物质能源的方法，并探讨了化学处理技术在废水中重金属的去除与回收利用方面的研究进展。此外，还对物理处理技术在废水净化和资源回收中的应用进行了概述，以期为煤焦油加氢废水处理与资源化利用技术的研究提供参考与启示。

关键词：煤焦油加氢，废水处理，资源化利用，生物处理技术，重金属回收

引言：

煤焦油加氢过程中废水处理及资源化利用技术的研究对环境保护和资源节约至关重要。当前，随着煤化工产业的发展，如何高效处理废水并实现资源化利用成为行业亟需解决的问题。本文将探讨现有废水处理方法及其在资源回收方面的应用，旨在为解决煤焦油加氢过程中废水治理与资源化利用提供新思路与技术支持。

一、废水处理技术综述：煤焦油加氢过程中废水的来源与成分分析

随着全球经济的发展和工业化进程的加速，煤焦油加氢工艺作为一种重要的煤化工生产方式，已经在化工行业占据了重要地位。然而，煤焦油加氢过程中产生的大量废水问题却日益凸显，给环境保护和资源利用带来了巨大挑战。

煤焦油加氢过程中废水的主要来源可以分为两个方面：一是原料煤焦油加氢反应过程中所产生的废水，二是生产过程中所采用的水资源，例如冷却水、洗涤水等，经过使用后也会成为废水的一部分。在这些废水中，包含了各种有机物、无机物以及金属离子等成分，对环境造成了一定的污染。

废水的成分分析对于选择合适的处理技术具有重要意义。在煤焦油加氢过程中产生的废水中，主要有机物包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机化合物(VOCs)，以及苯酚、酚类、多环芳烃等难降解的有机物。同时，废水中还含有大量的无机盐，如氯化钠、硫酸盐等，以及重金属离子，如铁、铜、镍等。这些成分的种类和含量对废水处理技术的选择和设计具有重要的影响。

针对煤焦油加氢过程中废水的复杂成分和高污染性质，当前常用的废水处理技术主要包括生物处理、化学处理和物理处理等方法。生物处理技术通过微生物的作用将有机物降解转化为无害的物质，是一种环保、经济的废水处理方法。化学处理技术则通过添加化学药剂或利用化学反应将废水中的有机物和无机物进行分解、氧化或沉淀，达到净化水质的目的。物理处理技术主要包括过滤、吸附、离子交换等方法，通过物理过程将废水中的杂质分离或吸附到固体介质上，实现废水的净化和资源回收。

在实际应用中，针对煤焦油加氢废水的特点和成分，常常需要将以上各种废水处理技术进行组合应用，以达到更好的处理效果。比如，生物处理技术可以与化学氧化技术结合，利用生物处理将废水中的有机物降解为易于氧化的中间产物，再通过化学氧化技术将其氧化为无害的物质。还可以利用物理处理技术对废水进行预处理，去除其中的悬浮物和颗粒物，提高后续处理工艺的效率和稳定性。

总之，煤焦油加氢过程中产生的废水问题是当前煤化工领域亟待解决的环境难题。通过深入分析废水的来源和成分，并综述各种废水处理技术的原理和应用情况，可以为制定有效的废水处理方案提供科学依据和技术支持。未来，随着煤化工产业的发展和环保意识的提高，相信煤焦油加氢废水处理与资源化利用技术将迎来更加广阔的发展前景。

二、生物处理技术在煤焦油加氢废水中的应用：有机物降解与生物质能源转化            

生物处理技术在煤焦油加氢废水中的应用一直备受关注，其主要原因在于其环保、经济和可持续的优势。煤焦油加氢过程中废水中含有大量的有机物，包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机化合物(VOCs)，以及苯酚、酚类、多环芳烃等难降解的有机物。这些有机物对环境造成了严重的污染，因此必须采取有效的措施进行处理。在这方面，生物处理技术因其高效、低成本和无二次污染等特点，成为了一种备受关注的废水处理方法。

生物处理技术利用微生物的生物催化作用，将有机物降解为无害的物质，实现了废水的净化和资源化利用。在煤焦油加氢废水处理中，生物处理技术主要包括生物降解、生物吸附和生物转化等过程。首先是生物降解过程，通过引入适应性较强的微生物菌种，如厌氧菌、好氧菌等，对废水中的有机物进行降解，将其分解为较简单的有机物或无机物。这一过程在废水处理中起到了关键作用，能够有效地降解有机物的浓度，减少废水的污染程度。

生物吸附过程，微生物的细胞壁和胞外多聚物具有较强的吸附能力，可以吸附废水中的有机物和重金属离子，起到了净化水质的作用。这种生物吸附过程在生物处理技术中也是非常重要的一环，能够有效地去除废水中的难降解有机物和重金属离子，提高废水的处理效率和净化水质。最后是生物转化过程，有些微生物能够将废水中的有机物转化为生物质能源，如甲烷、乙醇等，实现了废水资源的再利用。

综上所述，生物处理技术在煤焦油加氢废水中的应用具有重要的意义和广阔的发展前景。通过引入适应性较强的微生物菌种，结合生物降解、生物吸附和生物转化等过程，能够高效地降解有机物、去除重金属离子，实现废水的净化和资源化利用。未来，随着生物处理技术的不断发展和完善，相信其在煤焦油加氢废水处理领域的应用将会得到进一步推广和应用。

三、化学处理技术在煤焦油加氢废水中的应用：重金属去除与回收利用        

化学处理技术在煤焦油加氢废水中的应用是一项关键性的工艺，特别是在重金属去除和回收利用方面具有重要意义。煤焦油加氢废水中含有大量的重金属离子，如铁、铜、镍等，其高浓度污染不仅对环境造成严重影响，而且可能对生物和人体健康产生不良影响。

化学处理技术主要包括沉淀法、离子交换法、氧化还原法等多种方法。其中，沉淀法是一种常用的重金属去除技术，通过加入适当的沉淀剂，如氢氧化钙、氢氧化铁等，使废水中的重金属离子沉淀成固体颗粒，从而实现了重金属的去除和废水的净化。这种方法操作简单、成本较低，但对废水中的重金属浓度和pH值有一定要求。

离子交换法是一种高效的重金属去除和回收技术，通过将废水中的重金属离子与固体吸附剂表面的其他离子进行置换，从而将重金属离子从废水中吸附和固定下来。这种方法具有吸附效率高、循环利用率高等优点，但需要对吸附剂进行再生处理，成本相对较高。

氧化还原法是一种常用的重金属氧化和沉淀技术，通过添加氧化剂或还原剂，将废水中的重金属离子氧化为较稳定的氧化态或还原态，然后与其它物质结合形成沉淀物或沉淀下来，实现了重金属的去除和废水的净化。这种方法操作简单、适用性广，但需要考虑氧化剂或还原剂的选择和投加量。

总的来说，化学处理技术在煤焦油加氢废水中的应用是一项重要的技术手段，能够有效地去除废水中的重金属离子，净化水质，保护环境。未来，随着化学技术的不断发展和完善，相信化学处理技术在煤焦油加氢废水处理领域的应用将会得到进一步推广和应用。

结语：

煤焦油加氢废水处理是环境保护和资源利用的重要课题。生物处理和化学处理技术的应用为废水净化和重金属回收提供了关键性解决方案。我们相信通过不断创新和技术提升，煤焦油加氢废水处理将迎来更加环保、高效的未来。

参考文献：

[1]陈强, 周升麟. 煤焦油加氢废水的处理与资源化利用[J]. 煤炭化工, 2019, 47(10): 72-75.

[2]李刚, 王丽, 张磊. 化学处理技术在煤焦油加氢废水中的应用[J]. 化学工程, 2018, 36(8): 56-60.

[3]孙娜, 王强, 张亮. 煤焦油加氢废水处理技术综述[J]. 水处理技术, 2017, 25(3): 64-68.