煤气化废水处理技术现状及发展趋势

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 煤气化废水处理技术现状及发展趋 势 摘 要煤气化废水处理技术是在 气化剂的作用下将煤炭转化为清洁气体 燃料的技术，该技术可以有效的填补石 油和天然气的短缺，同时用于生产化工 产品。根据现代煤化工十三五规划，预 计到 2020 年煤制天然气规模将达到 300 亿-350 亿立方米。然而煤气化过程中产 生的煤气化废水不仅产量大，而且含有 大量的酚类、氨氮、焦油、氰化物、多 环芳烃、含氧多环和杂环化合物等多种 难降解有毒、有害物质，如不适当处理， 将对环境造成严重污染。因此应积极的 运用煤气化废水技术，发挥出最大的作 用。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中国论文网 /1/view-12830047.htm 关键词 煤气化废水；处理技术； 现状；发展趋势 中图分类号：S644 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X（2018）26- 0308-01 前言：我朊禾孔试创 拷洗螅 煤炭在我氲哪茉唇峁怪姓季莺芨叩 牡匚弧欢煤炭直接燃烧平均利用效 率较低，造成能源资源的浪费。煤炭转 化技术的应用与发展提高了煤炭的利用 效率，减轻了能源市场对原油的依赖， 受到世界各氲闹厥印浩 化废水是 一种高浓度有毒有害有机废水。我国的 煤气化废水的处理技术主要是：预处理、 生化处理、深度处理三阶段处理技术， 而煤气化废水的特点是色度大、成分复 杂、毒性高、水量大，这些因素给煤气 化废水处理程度带来一定影响。目前， 煤气化废水治理呈现“ 两高两难 ”的态势， 即废水排放量大，处理难度大，污染物 浓度高，运行成本高。寻求处理效果好， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 工艺稳定性更强，运行成本更低的废水 处理工艺是新型煤化工企业创新发展的 必由之路。 1 煤气化废水的来源及危害 1.1 来源 煤气化废水主要产生于煤气的洗 涤、冷凝和净化过程。气化废水来源随 气化工艺不同而各有差异，但废水来源 一般有：（1）煤本身所含水分，在高 温高压气化过程中蒸发，随煤气至喷淋 系统冷凝下来进入废水，占煤气化废水 的最大一部分比例；（2）煤气化过程 中未完全参与反应的气化剂被冷凝下来 的部分；（3）煤气化过程中各类化学 反应生成的少量水蒸气，最后被冷凝进 入废水。 1.2 危害 煤气化废水中的主要有害物质及 其危害性：（1）氰化物和硫氰化物氰 化物属剧毒类，氰离子进入人体后阻止 细胞色素氧化酶中的三价铁离子还原成 二价铁离子，阻断 ATP 的合成，导致 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 生物体因缺乏能量死亡。硫氰化物在浓 度较高时，会毒害神经，且在人体内与 碘化物竞争结合过氧化氢酶从而诱发甲 状腺肿等。 （2）苯并吡等多环芳烃多环 芳烃是指 2 个以上苯环以稠环形式相连 的化合物。多环芳烃可通过皮肤、呼吸 道、消化道等进入人体，进而引发皮肤 癌、肺癌、直肠癌等病变，长期处于多 环芳烃超标的环境中，会引起慢性中毒。 （3）酚类化合物是一种原型质毒物， 可使蛋白质变性或凝固，对各种细胞有 直接毒害作用。在强曝气候下生成醌， 增大水质毒性。 （4）氨氮在有氧条件下 发生硝化反应生成的亚硝酸盐属剧毒物 质，它与血液中血红蛋白结合，使血红 蛋白丧失运输氧的能力，引起组织缺氧 表现出高铁血红蛋白症状，可导致死亡。 2 煤气化废水处理技术现状 2.1 预处理技术现状 预处理阶段主要是对煤气化废水 中高浓度酚、氨及油类物质的处理，主 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 要应用萃取法脱酚，实现酚类物质的分 离，应用范围较广、效果较高的萃取剂 是 TBP-煤油溶液，可循环使用，脱酚 效果高达 90%；水蒸汽法蒸氨，实现氨 类物质的回收利用，目前应用较多的是 单塔工艺，流程简单、操作平稳、还可 实现对氨和硫化物等酸性物质的同时回 收，主要用于中等浓度含氨、含酸废水 的处理。我国拥有较先进的处理设备的 企业在煤气化废水处理技术应用过程中 不断对处理工艺进行改造，解决了原有 流程中铵盐结晶、结垢问题，并将抽出 质量与进料质量百分比提高到 9%以上； 化学氧化法，是处理高浓度煤气化废水 常用的方法，采用联合工艺技术将难降 解的有机物转化为易降解的中间产物， 对剩余的污染物利用吸附法进行再处理， 使 COD 与挥发酚的去除率达到 97%和 99%。 2.2 生化处理技术现状 经过预处理的煤气化废水污染物 主要是氨氮与 COD，主要采用 A2/O 法， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 去除总氮，但抗冲击能力较差，运行管 理较复杂，通过专业人员对工艺不断创 新、尝试以及加入其他技术，终于研究 出生物倍增技术，将氨氮和总氮的去除 率达到 99.3%和 71.5%；SBR 法，集均 化、初尘、生物降解等功能于一体，运 行简单，操作灵活，对氨氮的去除率达 98%，氨氮浓度小于 10mg/L；多级生物 膜法，减少优势菌群的流失，保证难降 解有机物及氨氮的去除，具有运行稳定、 抗冲击能力强等特点。 2.3 深度处理技术现状 经过预处理及生化处理后的煤气 化废水还含有一定量的难降解有机物及 悬浮物。高级氧化法，臭氧氧化法在一 定的反应时间、反应 pH 内有较高的氧 化效率，采用三种的负载型催化剂，以 臭氧为氧化剂的工艺技术，对苯酚和氰 化物的去除率高达 90%以上；吸附法， 利用活性炭良好的吸附性和稳定的化学 性，有效去除废水中的有机物、悬浮物 等物质；混凝沉淀法，以 PES 为最佳混 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 凝剂通过对 PAM 的投加使 COD 和色度 的去除效率分别达到 62%和 66%；膜分 离法，用于废水的再生处理，浸没式超 滤出水使水浊度在 0.55NTU，SDI、COD、及色度等的去 除率都能达到一个很高的程度，而 0.25%的 氯化钠溶液对膜组件的清洗效率能达到 97%之高。 3 煤气化废水处理发展趋势 现阶段，煤气化废水单一处理工 艺比较成熟，但是难以达到零排放处理 目标，多种工艺结合应用，相互弥补劣 势，能够达到不错的效果，因此复合处 理工艺是研究的主要方向。要注重研发 性能较好的催化剂，助推高级氧化技术 的发展。我国煤化工处于快速发展阶段， 已建和在建的煤化工项目超过 50 个， 2013 年以来获得国家发改委批准开展前 期工作的煤化工项目达 32 个，煤化工 废水的处理、回用与资源化利用迫在眉 睫，相关关键技术具有广阔的应用前景。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 煤气化废水处理技术发展的主要 趋势是：（1）通过生产系统与水系统 的优化，研究废水处理与利用的新途径， 实现废水减量化；（2）进一步提高酚 氨回收过程的回收效率及装置稳定性， 降低运行成本；（3）开发抗毒生化技 术，提高有机物去除效率并降低成本； （4）研发高性能、抗污染膜材料，形 成新工艺，提高膜浓缩倍率并降低成本； （5）开发经济、可靠的浓盐水脱除 COD 技术，解决 COD 对结晶盐的污染 问题；（6）开发高回收率、高纯度的 分盐结晶工艺；（7）形成煤气化废水 结晶盐产品标准，促进废水结晶盐资源 化利用。 废水排放是个系统工程，采用高 效的水处理技术处理高浓度有机废水及 含盐废水，将无法利用的高盐废水浓缩 成固体安全储存，在一定程度上解决了 水资源短缺的问题，也有利于保护当地 的生态环境。 4 结语 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 综上所述，煤气化废水成分复杂， 含有大量有毒有害物质，如果处理不当 会对环境造成极大污染。现有的废水处 理工普遍存在处理周期较长，技术难 度较高，前期投入资金及运行成本高的 问题。采用水煤浆技术处理气化废水， 不仅可以高效经济的处理气化废水，还 能节约常规制浆用水。通过对气化废水 制浆的实验研究，发现气化废水水煤浆 成浆性较常规水煤浆差，但可以制出符 合要求的水