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一、煤化工廢水的主要來源和特點

煤化工廢水主要來源于煤煉焦、煤氣凈化和化工產品回收利用等生產過程。這種廢水中的水質以酚和氨為主，其中還含有300多種污染物質，主要有焦油、苯酚、甲酸化合物、氨、氰化物、COD、硫化物等，其中氨氮200-500mg/L，是一種具有難降解有機物的工業廢水，十分典型。而CODcr的含量甚至高達5000mg/L。廢水中易降解有機物主要是萘、呋喃、咪唑類等酚類和苯類，而難降解有機物則主要是喹啉、異喹啉、聯苯等。煤化工廢水的色度和濁度較高的原因是廢水中含有各種生色集團和助色集團物質來使其色度和濁度高。

二、煤化工廢水處理方法

煤化工廢水處理工藝路線基本遵行：物化預處理+A/O生化處理+物化深度處理。

1.預處理

廢水預處理大多是用隔油、沉淀、氣浮等物化法，其中隔油法分為重力分離型、旋流分離型和聚結過濾型，而重力分離型又分為平流式（API）、斜管式（CPI）、平流斜管式（API-CPI）、平行波紋板式（CPS）、斜交錯波紋管式（OWS）隔油池和重力沉降分離隔油罐等；氣浮法則包括溶氣氣浮、擴散氣浮和電解氣浮等。若工業廢水中含較高濃度的酚和氨，則需要對酚和氨進行回收預處理。對于酚的預處理方法一般有蒸汽脫酚法、吸附脫酚法、溶劑萃取法、液膜技術法、氧化法和離子交換法等，工業上常用溶劑萃取法做酚的預處理，溶劑為異丙基醚；對于氨來說，一般采用蒸汽汽提-蒸氨法。

2.生化處理

煤化工廢水經過預處理后，再進行生化處理，一般采用厭氧/好氧法、厭氧/缺氧/好氧法、、生物接觸氧化、載體生物流化床、序批式活性污泥、上流式厭氧污泥床和在活性污泥曝氣池中投加活性炭等進行處理。一般來說，當用好氧法處理過后，需要針對廢水的特性再進行再處理。

（1）厭氧/好氧法：厭氧/好氧是利用微生物的硝化和反硝化的作用進行脫氮、脫碳的原理的普通活性污泥法改進的方法。污水經過預處理后，在進行厭氧/好氧法處理，COD質量濃度和氨氮的質量濃度均會下降，其中較難降解的有機物萘、喹啉和吡啶的去除率分別為67%，55%和70％，而一般的好氧處理這些有機物的去除率不到20％。采用厭氧固定膜－好氧生物法處理煤化工廢水，也得到了比較滿意的效果。

（2）厭氧/缺氧/好氧法：厭氧/缺氧/好氧法中的厭氧處理，是為了把廢水中難以降解的有機物變為鏈狀化合物，長鏈化合物變為短鏈化合物。這種方法用于焦化廢水處理，當焦化廢水經過處理后，廢水中的COD質量濃度、揮發酚的質量濃度和氨氮的質量濃度均會大幅度的降低，比如說：COD質量濃度會由3257mg/L降至143.5mg/L。

（3）載體生物流化床：載體生物流化床主要是運用生物膜法和活性污泥法基本原理由鼓風曝氣系統和填料及篩網系統組成。利用載體生物流化床，不僅能夠在生化處理前端高負荷脫除COD，生化處理后端高負荷脫除氨氮，而且還能代替BAF進行深度處理。載體生物流化床投資成本少，僅是活性污泥曝氣池投資成本的70%，并且所占的面積也相對較小，僅僅占活性污泥曝氣池的一半。其密度低，填料易丟失，需要專業人員進行專業性的技術操作。

（4）序批式活性污泥：序批式活性污泥是根據好氧、厭氧微生物自身的代謝機能，在進行好氧和厭氧交替反應過程中降解污水中的有機物和氨氮等污染成分的原理對傳統活性污泥法進行改良后的產物。應用序批式活性污泥處理后的污水能夠達到《合成氨工業水污染物排放標準》中一級排放的標準。

（5）上流式厭氧污泥床：上流式厭氧污泥床能夠使大部分的有機物轉化成甲烷和二氧化碳，并且能夠利用反應器上部的分離器分離氣體、液體、固體。生化法能夠較好地去除廢水中的苯酚類和苯類物質，但是對于一些難降解的有機物比如說喹啉類、吲哚類、咔唑類等效果較差。所以，近年來對煤化工污水防治技術研究方興未艾,出現了生物膜反應器、濕式氧化、等離子體處理、光催化和電化學氧化等先進技術,這些技術已在某些煤化工企業得到實施或取得試驗成果,由于應用成本普遍較高,所以還未大規模推廣應用。

3.深度處理

經過生化處理的煤化工廢水，出水的CODcr、氨氮等質量濃度大幅度下降；但是，因為存在難降解有機物，生化處理后的COD、色度等仍然沒有達到可以排放的標準，因此，需要繼續進行深度處理。深度處理方法主要有：超濾、反滲透、混凝沉淀、絮凝沉淀、活性碳吸附和化學氧化、MBR等。有研究發現，強化生物脫碳脫氮以臭氧生物活性碳技術作為深度處理單元和回收工藝來處理煤化工廢水后，廢水中的高COD、高氨氮質量濃度大幅度下降，具有很好的處理效果，其水質可以達到《城市污水再生利用工業用水水質》的標準。（1）臭氧生物活性碳技術通過對臭氧生物活性碳技術在深度處理過程中的強化生物脫碳脫氧及回用工藝處理煤化工廢水時，發現了此工藝技術對于COD、高氨氮中所含油不容易降解煤化工廢水的處理時，有著非常良好的廢水處理效果，處理出來的水質符合《城市污水再生利用工業用水水質（》GB/T19923-2005）標準。

4.膜濃縮廢水的蒸發處理技術

煤化工廢水進行濃鹽水處理時所用的濃鹽水主要是來源于雙膜處理后的反滲透濃水，含有鹽質量濃度為3000-25000mg/L。一般采用膜濃縮和熱蒸發技術來進行濃鹽水的再濃縮。把含鹽量較高的鹽度提升到50000到80000mg/L之后，就進行蒸發處理，通常使用的是機械蒸汽壓縮再循環技術，處理廢水的過程中，所需要的熱能，是由蒸汽冷凝以及冷凝水冷卻時所產生的熱能。處理過程中不會流失潛熱。處理過程中只需要消耗一些廢水（蒸發器內的）以及所產生的蒸汽和循環的冷凝水還有電能等。蒸發器將鹽含量提升到了20%之上。所排出來的鹽鹵水被輸送到蒸發塘通過自然地蒸發，結晶干燥后成固體，運到堆填區埋放。膜濃縮技術經常用于濃鹽水處理的前段，可以將廢水中的鹽質量濃度提高到50000-80000mg/L，膜濃縮技術處理成本較低、規模大、技術成熟，能夠減小濃鹽水處理后續蒸發器的規模，這樣能夠降低成本并節約資源。伴隨著環境保護的呼聲高漲，在未來的煤化工業的發展中也將是低成本投入、高產量回報，降低污染，進行可循環的發展。使污染物可以減少量化、得到循環利用，提升資源的可使用率，將經濟實現可持續化發展。

三、結語

由于煤化工產業的發展，所造成的環境也越來越突出，因此處理廢水的相關問題也倍受人們的關注，更深層地了解掌握煤化工廢水處理技術的相關知識，不僅可以促進煤化工行業的發展，也是提升煤化工產業的必經道路。

作者：柴振鵬 單位：博天環境集團股份有限公司