现代煤化工废水处理研究进展及展望

现代煤化工废水处理研究进展及展望

张文周勃

（陕西航天机电环境工程设计院有限责任公司陕西西安710100）

摘要：现代煤化工技术在很大程度上为中国能源的高效利用提供了一个很好的路径，切实解决了中国有关于能源利用的问题，但是煤化工技术的发展也会带来一系列的问题，其中因为使用煤化工技术进行工作所产生的废水问题，一方面给人们的身体健康带来了严重的威胁，另一方面又给中国的自然生态带来了严峻的挑战。在这样的背景下，就需要对现代煤化工企业的废水处理研究进行梳理总结以及分析探讨，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

关键词：煤化工；废水处理；进展

引言：煤化工企业的废水处理从整体上来看是能够较好地满足目前煤化工企业的废水处理需求的，但是从未来发展的角度上来看，煤化工企业的废水处理技术也并不止步于此，不仅要在技术上实现紧跟废水处理需求，而且还应该在理论上也有所建树。随着中国经济转型的不断深入，煤化工企业的废水处理技术也需要跟上时代发展的步伐，能够用最小的技术成本创造出更大的经济价值,为中国技术、资源、生态等多方面的长远发展做出自己的努力和贡献。

一、煤化工废水的特点

煤化工废水的特点主要集中在以下几点。首先，煤化工废水因为它的生产的工艺相对来说是比较复杂的，所以在煤化工工作的每一个环节和过程中都会产生不同程度和不同种类的污染，所有这些污染在最后都会通过废水的形式排放出来，因此也就会使得废水中所含有的各种污染物质比较复杂，从而也就使得废水的处理难度较大，因此对于废水处理的技术要求也较高，带来了一定的技术挑战难度。另外，随着现代煤化工企业不断进行创新和材料、技术更新等因素，使得废水中所含有的各种污染物质也都在发生变化，也给废水的处理带来了更高的技术难度，因此要不断研发新的技术以适应全新的废水处理要求。其次，煤化工废水的色度和浊度高。造成这样结果的原因是在煤化工每个不同生产和作业的过程中都会产生很多污染物质，这些污染的物质在经过不同程序的作业之后会产生一些化学反应，最后会产生一些色度较大的物体，从而也就给废水处理带来了很多的麻烦。最后，煤化工废水的一个主要特点就是煤化工废水降解的难度比一般废水更大。这也主要是因为在煤化工废水中，含有很多很难降解的物质，比如说喹啉、异喹啉、联苯等，这些难以降解的物质会给废水处理带来更高的难度。

二、煤化工废水处理研究现状

我国对煤化工废水处理技术的研究，传统上主要是以煤化工项目设计单位及业主单位为主，例如赛鼎工程有限公司、东华工程科技股份有限公司、中煤集团哈尔滨煤化工公司、河南省煤气(集团)有限责任公司、内蒙古伊泰煤制油有限责任公司、中国神华煤制油化工有限公司、内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司等。随着煤化工废水“零排放”要求的提出与执行，很多环保企业也参与了对高盐废水分盐结晶、零排放技术的研究，例如博天环境集团股份有限公司、上海东硕环保科技股份有限公司、倍杰特国际环境技术股份有限公司等。高等院校和科研院所对煤化工废水的研究各有侧重，其中哈尔滨工业大学擅长生物处理技术，华南理工大学擅长物化技术，中科院过程工程研究所对焦化、气化废水的深度处理方法进行了大量研究，煤炭科学技术研究院有限公司擅长催化氧化技术以及萃取脱酚技术，北京低碳清洁能源研究所对膜分离技术有深入的研究分别以“CoalChemicalWastewater、GasificationWastewater”和“煤化工废水、气化废水”作为关键词在WebofScience数据库检索英文论文，在中国知网检索中文论文，发现近十年针对煤化工废水的研究，发表的中、英文论文数量逐年明显增加。2015年以后每年发表的中、英文论文均超200篇。在2017年前，英文论文数量明显多于中文论文，2017年中文论文数量超过英文论文数量，说明国内加强了对煤化工废水处理技术与工艺开发的研究。2017年中国在煤化工废水处理方面发表的SCI论文占世界总量的44.64%。排名前5名的国家为中国、美国、印度、澳大利亚、波兰，与煤炭产量和经济发展相关。以前煤化工产业领先的南非现排名12位，可能与该国经济不景气有关[1]。

三、煤化工废水排放的政策要求

随着科技进步及对环保的重视，我国政府出具一系列标准要求，废水处理的关注点从以去除有机物污染物变为废水中盐的深度脱除(图1)。对煤化工废水处理的要求，经历了“达标排放”、“蒸发塘终端处置”、“浓盐水结晶蒸发”3个重要阶段，目前为实现“零排放”目标，高盐废水的处理多采用分盐结晶的方案，即将废水中的盐分也最终分离、结晶、提纯以达到工业盐要求。

图1煤化工废水排放政策变化时间轴

四、煤化工废水处理重点科研项目研究内容

当前国家科技部支持且正在执行的煤化工废水独立主题的科研项目有2个:①2015年5月启动的“863”课题“固定床气化废水处理及利用关键技术与示范”;②2016年9月启动的“十三五国家重点研发计划”“煤转化废水近零排放及资源化关键技术研究与应用示范”。主要研究内容包括:典型固定床气化废水水质特征及影响因素研究；固定床气化含酚废水新型高效络合萃取脱酚技术；脱酚蒸氨出水臭氧催化氧化－紫外芬顿氧化复合处理提高废水可生化性;亚硝化脱氮载体生化处理技术研究；研究煤化工过程废水处理与利用的新途径;研发高浓度有机废水制水煤浆技术；研究低损高效酚萃取剂，开发酚氨的协同脱除过程强化方法及脱除工艺；开发生物与化学协同、催化氧化深度处理难降解有机物技术；研发高性能、长寿命适于含盐废水浓缩的膜材料、工艺及装备;研发适于高含盐废水的COD降解及重金属脱除、分质结晶分盐技术与工艺。

五、煤化工废水未来研究方向展望

对煤化工废水处理的研究，已有系统的总结与建议。从工艺上分析，需把握有机物去除及盐脱除这2条主线，废水中资源及能源回收的问题也将逐步被重视。对于有机物脱除重点关注酚类、喹啉类等大分子特征污染物的去除及演变规律，以及废水可生化性的提高及毒性机理研究;对于盐的脱除重点关注高压膜稳定性及耐用性的问题以及低能耗蒸发结晶技术的研发;对于高盐废水的处理要重点关注新型终端处置技术，同时也应对工艺的系统优化分析和在线监控进行研究[2]。

结论

简而言之，现代煤化工企业的废水处理技术发展到什么样的程度能够处理什么样的废水问题，不仅会对现代煤化工企业的发展产生影响，更为重要的是会对整个社会的生态环境以及人们的身体健康造成影响，因此必须对现代煤化工企业的废水处理技术进行分析和研究。

参考文献

[1]于海,孙继涛,唐峰.新型煤化工废水处理技术研究进展[J].工业用水与废水,2014,45(03):1-5.

[2]王香莲,湛含辉,刘浩.煤化工废水处理现状及发展方向[J].现代化工,2014,34(03):1-4.