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摘要:現在，提倡綠色生活、綠色生產，我國各行業為響應該號召，紛紛對產業結構進行改革，煤炭行業近年來開始生產煤制氣項目，但是煤化工廢水處理其綜合利用成為限制該項目發展的重要因素，本文筆者簡要介紹了煤制氣廢水來源、特點及處理的難度，并且分析了現在廢水處理技術在國內外發展現狀，重點指出廢水處理中深度處理的關鍵性問題，為解決煤制氣產業治理問題提供參考依據。
關鍵詞:煤制氣廢水；處理技術；預處理；生化處理；深度處理
中國煤礦數量較多，但是使用量較少，根據這樣的產業結構，我國主要使用煤炭產生各種能源，經過多年結構調整，現在很多領域將煤炭轉化成天然氣生產提供能源，該技術也符合我國綠色生產的要求，煤制氣也是中國能源結構發生變革的關鍵因素。煤制氣行業需要消耗大量的水資源，因此生產過程中產生的廢水量也較大，并且污水中的有害成分較多，對人體有害的，主要包括苯酚、焦油等，并且如果將這些物質不加以處理而排放到空氣中，對環境的污染也十分嚴重。我國資源分布不均，在煤炭產業發達的地區地下水資源較少，生態環境脆弱，而煤產業發展必須依靠水，因此提高煤制氣中廢水的回收率，也是加快煤炭行業發展的重要推動力之一。
1煤制氣廢水來源及處理難度
經過調查研究發現，煤制氣廢水主要包括洗氣水、洗滌水、蒸汽分流水等，對于其他物質的成分也很復雜，其中有毒氣體成分較多，主要包括酚類組織、石油醚、氰化物和硫化物等，而我國現有的廢氣廢水處理工藝，不能夠將這些有機污染物完全降解，也成為現在環境污染的主要源頭之一，因此煤炭行業的廢水處理成為現在高難度降解的廢水之一。我國相關學者在此方面對其進行深入研究，發現廢水處理難度較大，并且將其分為三種，一是廢水成分復雜，污染物濃度高，廢水處理系統負荷大；二是廢水含酚、氰類物質，因此微生物處理廢水不適合，吹水的毒性會抑制微生物生長，有可能也會殺死微生物；三是廢水可生化性差，BOD/COD比值通常會低于0.3或0.4，不易生物降解。從這三個方面可以看出，提高廢水處理的力度和和廢水回收力度，必須從生化處理方面下手，輔助以理化處理。
2煤制氣廢水處理技術研究現狀
縱觀國內外煤炭廢水處理工藝，主要包括三個步驟，依次是預處理、生化處理和深度處理，這三個步驟的參數各不相同，例如高氨和高酚廢水在預處理階段要進行蒸氨和萃取脫酚處理，高氰廢水在預處理階段，要使用堿性氯化法和活性炭進行預處理等，在生化處理時，因為其成本優勢的運行，管理簡便，需要使用深度處理技術，作為輔助處理，以提高廢水處理效率，提高水質。
2.1預處理
煤制氣廢水預處理指回收廢水中有價物質、去除油類、降低廢水毒性、提高廢水可生化性。主要目的為脫氨、脫酚、去油、去氰。對于大顆粒的有毒物質，需要使用活性炭進行吸附，再輔以耦合技術，提高預處理效果。
2.2生化處理技術
生化處理技術主要是為了除去廢水在預處理后，水中殘留的多余的氮和碳，但是由于氮元素和碳元素在水中，以結合態形式存在，難以降解，傳統的生化處理技術已經不能夠滿足現在廢水處理的要求。經過研究，現在常常使用A/O和A2/O工藝、SBR技術、MBR技術和厭氧水解酸化進行處理，并且這些技術在處理廢水中的氮和碳能夠達到80%以上。
2.3深度處理技術
經過第二步深化處理以后的廢水，及其中的有害成分大幅度降低。其降低明顯的成分，包括BOD5、COD、氨氮等污染物，其剩余物質不能夠經過生化處理降解，并且廢水物質的色澤未能達到廢水排放標準。經過多次實驗驗證，煤制氣過程中產生的廢水，經過多級生化工藝處理后，在沒有經過活性炭吸附或者是稀釋水的條件下，排出的水的COD值仍然在500到400毫克每毫升之間，依舊較高。
3深度處理技術中的關鍵性問題
3.1曝氣生物濾池
曝氣生物濾池具有耗水量少、基建投資上、廢水處理成本低等特點，但是曝氣生物濾池處理廢水中的碳和氮的能力受到生化技術的影響，經過學者研究發現，當氣水比為3、水力負荷在0.52m3/(m2•h)左右、HRT為1h、溫度在25℃~30℃、pH值控制在7.0~8.6之間，曝氣生物濾池處理碳和氮的效果最好，能達到75%以上，能夠滿足我國對回收水的要求。
3.2高級氧化技術
高級氧化可分為光化學氧化、電化學氧化、催化濕式氧化、臭氧氧化等，其中臭氧氧化的操作簡單，而且處理效率更好，相對于其他幾種效果更優，并且經過研究發現，將臭氧氧化和活性炭吸附作用共同使用，其處理效果更佳。在該技術中最重要的是催化劑類型，現在學者致力于開發出高效且廉價的催化劑，以此提高臭氧氧化效率，從而提高我國廢水處理中深度處理環節的效率。
3.3膜分離技術
膜分離技術是指在分子或離子水平上對水中雜質進行選擇性分離。在廢水深度處理中，主要應用的膜分離技術包括超濾、納濾和反滲透。各種膜過濾的物質的分子大小也不相同，廢水從大孔到小孔，會過濾出更多的有毒物質，并且經過不斷實驗發現，膜分離技術，對污水廢水有機物質的截留率能達到百分之95以上。但是膜分離技術耗費高，運行成本高，對設備的耗損力度也大，因此開發出高效經濟型的濾膜是提高膜分離技術使用空間的重要因素。
4結語
近些年來，我國工業發展速度加快，對那些物質的需求量較高，煤炭行業，為我國輸送大量的能源物質，但是其廢水處理成為現在環境治理的難題之一，在我國學者經過多年研究出一些廢水處理技術，但是處理效果仍舊不佳，運行成本也很大，本文筆者通過調查研究發現，廢水處理首先要做好不同工段廢水的預處理，降低廢水處理負荷，重點開發出生物廢水處理辦法，開發新工藝，才能夠提高我國廢水處理力度和提高經濟發展速度。
參考文獻:
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作者:張興平 宋萬國 韓旭星 單位:陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司