浅议煤化工废水的再生利用
0 引言
水是人类生命之源，也是人类从事生产最基本的自然资源， 在人类社会可持续发展中起着决定性作用。随着社会经济的不断 发展和人口的急速增长，再加上水源浪费以及水源污染，水资源 的短缺已经成为当今人类面临的最严峻的挑战之一。我国是一个 煤炭资源丰富的国家，煤化工企业较多，在煤炼焦、煤气净化及 化工产品回收精制等过程产生了大量的工业废水，必须及时处理， 再回收利用，缓解当前水资源紧缺和环境污染带来的压力。因此， 如何实现煤化工企业达标、减少排放是关乎国计民生的大事。
1 煤化工废水来源及成分分析
焦化废水是煤热加工过程中产生的，这种废水主要来自洗煤、 熄焦和副产品的加工和精制过程，在熄焦冷却过程中产生大量含 酚废水，在脱焦油洗苯、洗煤过程中产生大量的芳烃类，含氮、 含硫和含氮杂环化合物进人废水中，从而构成了含有各种有机物 的焦化废水。煤化工废水的组成成分十分复杂，据有关资料表明， 煤化工废水内含污染物质达300 多种，主要含有焦油、苯酚、氟 化物、氨氮、硫化物等污染物。目前，国内设计的煤化工废水处 理系统，基本沿袭经验，没有区别对待或综合考虑煤化工废水中 各种污染物的降解规律，不能基于达标要求确定合理的设计参数， 从而实现经济、有效的水处理目标。通过实验证明，酚类物质在 焦化废水中较易降解，含氮杂环化合物喹啉、吲哚、吡啶在缺氧 条件下大约需要2 天~3 天的时间，采用优势短杆菌降解浓度为 40mg/L 的菲、蒽、芘时所需的时间超过5 天。因此，基于污染物 种类、性质及目标的不同，需要选择不同的工艺流程[1]。
2 煤化工废水的回用处理方法
煤化厂废水中所含物质主要取决于原煤性质、焦化产品回收 工序与方法、碳化温度等因素。废水回用系统在设计之初，认真 分析废水成分，因地制宜，选择合适的方案，取得最好的效果。 目前，对煤化厂废水处理主要有以下几种方法。
2.1 物理处理方法
物理处理方法主要有混凝沉淀技术和活性炭吸附技术。依据 水质的不同采取不同的处理方法，也可以两者结合应用。物理污 水处理方法具有成本低、水质稳定等特点，但运行成本较高。
1）混凝沉淀法是指向废水中投入混凝剂，使废水中污染物质 发生凝聚从而沉淀去除。常用的混凝剂有铝盐、铁盐、聚铝、聚 铁和聚丙烯酰胺等。
2）活性炭吸附法是利用粘土、活性炭等具有吸附性的物质与 煤化工废水混合或经过由这些物质组成的滤床，将污染物吸附或 滤除。活性炭吸附技术是目前最常用的物理处理法，能够除去一 般的有机杂质、废氯和重金属等[2]。
2.2 化学处理方法
化学处理法就是应用化学反应机理除去煤化工废水中的有机 杂质，使之达到废水回用的目的。目前，较为常用的方法有液氯 消毒法、次氯酸钠消毒和臭氧消毒法。经研究发现液氯消毒法和 次氯酸钠消毒能够产生氯仿等具有致癌性的物质，国外逐渐摒弃 这两种方法，而采用臭氧消毒法。臭氧消毒的原理是臭氧分解成 具有极强氧化能力的初生态氧，能够彻底杀死病菌，达到除污的 目的，它的整个过程不会产生前两种方法所述的致癌物质。另外， 国内外比较关注很具发展潜力的电化学法处理新技术，它是指利 用电极反应引起一系列的电化学反应或物化过程，从而达到污染 物降解转化的目的。它具有可控简便、用地面积小、设备紧凑、 操作维护费用低等特点，被称为“环境友好” 的技术。目前常用于 废水的二级处理上，对于作为深度处理的研究则较少。
2.3 生物处理方法
生物处理法主要是为了更深一层清除废水中可降解有机物和 氨氮。生物处理法一般用于较大规模的废水处理，初期投资大， 但是运行费用较低。在这里介绍一下生物膜法、生物炭法、生物 流化床技术。
1）生物膜技术是利用生物菌技术，针对废水成分，高密度培 养活性菌，直接投入污染水体，分解转化，实现净水目的。它是 一项近年发展起来的新技术，具有工艺简单、高效、实用等特点， 初步显示了在水处理领域的应用前景。现在应用得较多的膜处理 技术有微滤、纳米过滤、超滤、反渗透等[3]。
2）生物炭法是指将粉末活性炭与活性污泥混合投入生化进水 的曝气池中，然后将污泥从浓缩池中排入污泥脱水装置。由于粉 末活性炭具有巨大的比表面积，吸附能力极强，与活性污泥混合 在一起，使污泥附着于粉末活性炭的表面，从而提高了污泥的吸 附能力，使活性污泥与粉末活性炭界面之间的溶解氧和降解基质 浓度有了很大幅度的提高，从而也提高了COD 的降解去除率，而 且生物炭法能处理生物难以降解的有毒有害的有机污染物质。对 煤化工废水中的高浓度大分子有机物具有良好的处理效果。
3）生物流化床是以砂、焦炭、活性炭这类颗粒材料为载体， 水流自下向上流动，使载体处于流化状态，在载体表面生长，附 着生物膜。它在传氧和传质方面有着不俗的表现，被众多专家评 为有机废水生物处理中效率最高的方法，具有微生物浓度高，生 物膜更新速度快，可承受的浓度负荷是其它生物法的5 ～ 10 倍， 污泥产生量要少于其它生物技术等特点。因此，可以实现设施小 型化并减少占地和节省能耗，该工艺在生物脱氮方面也表现出非 常显著的效果[4]。
3 结论
煤化工废水是复杂的工业有机废水，煤化工废水的处理从水 质学、污染控制学及环境工程学等方面均是值得研究与技术突破 的领域。人们对煤化工废水检测及处理存在一定欠缺，只有努力 提高自己的技术水平，才能使煤化工水污染问题彻底解决，营造 产业与生态双赢的局面。
参考文献
[1]武志强，李日强.焦化废水处理的研究动态[J].科技情报开发与经济，2007(9).
[2]刘道伟.煤气化生产企业废水综合利用的可行性探讨[J].中州煤炭，2008(3).
[3]张志杰，孙先锋，曹启囤，等.焦化废水中难降解有机污染物降解特性[J].长安大学学报：自然科学版，2006(1).
[4]陈小红.工业中水回用的可行性探讨[J].应用能源技术，2006(4).
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