[发明专利]一种煤化工高浓度污水的预处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤化工高浓度污水的预处理工艺，尤其涉及一种以沉淀引发剂和助剂为核心，对煤制合成气、低阶煤干馏提质、煤直接液化、煤焦化等产生的高COD、高含酚、高含油废水进行预处理的工艺技术。

背景技术

煤制合成气、低阶煤干馏提质、煤直接液化、煤焦化这些煤化工工艺是常见的煤提质加工工艺，可得到煤气、焦油、粗苯、焦炭、石油等能源产物，大大提高了煤的利用率，实现煤的综合利用。在这些煤化工过程中，煤焦化中苯加氢工段、煤气化中炉煤气的洗涤冷却工段以及煤液化中气化工段和气体合成产品分离工段均会产生高浓度有机废水，其成分复杂，水质极其恶劣。废水中含有大量酚类、多环芳香族化合物以及含氮、氧、硫的杂环化合物、氰、油、氨氮等物质，水生物毒性大，含有大量难生物降解有机物，属于目前国内外较难处理的工业废水之一。

目前，我国在煤化工产业中许多关键技术首次实现了产业化，煤化工产业规模也位居世界前列。在我国，煤炭消费约占全国能源总耗量的70％，大力发展煤炭液化、煤气化等技术是解决我国资源短缺、平衡能源结构、保障能源安全及国民经济持续稳定发展的重要战略举措。但在煤化工产业进行的同时，产生大量的高浓度有毒有害废水，严重污染环境；而且在煤化工产业发达的地区，普遍缺水，无法满足其对水庞大的需求量，极大的阻碍了我国煤化工产业的发展。

前我国煤炭利用技术普遍比较落后，如何提高煤炭的高效、洁净和综合利用是关系到我国国民经济的可持续发展的重要问题

近年来，不断有新的技术和方法用来处理煤化工废水，现有常用的煤化工废水的预处理工艺有萃取脱酚工艺、吸附工艺、气浮工艺、混凝沉淀工艺、芬顿氧化工艺等。

例如，专利CN200610033936.X中公开了一种高浓度含酚煤气化废水的萃取脱酚方法，采用甲基异丁基酮为萃取剂，萃取废水中的酚类物质。得到的溶剂相进行精馏分离萃取剂和粗酚，水相余液进行多级逆流萃取，总酚去除率92％。但该工艺萃取后总酚浓度仍有400mg/L左右，仍处于较高水平，对生化处理毒性仍较大，需要继续进行后续预处理。另外，溶液中可能会出现萃取剂残留的现象，引入的萃取剂对后续生化处理不利。

专利CN200510021765.4中公开了一种焦化废水酚去除及回收技术，先采用钡离子离子沉淀法去除，用盐酸作为转溶剂将沉淀溶解后，用苯将酚类物质进行萃取回收，然后利用焦炭吸附法将废水中的酚降到低浓度水平。其脱酚率为50％左右，可回收酚类物质。但该工艺在沉淀过程中会有钡离子残留的情况发生，利用焦炭进行吸附后，但焦炭吸附时气味很大，产生严重二次污染，另外经酚类物质去除和回收后，水中残余的酚类物质浓度仍有200mg/L以上，废水毒性仍属于强毒，难以进行后续处理。

专利CN201010546162.7公开了一种煤气化废水处理工艺，其采用的预处理工艺吸附法，其用于吸附的活性材料为活性焦，活性焦与水的质量比为1:50～1:1000。吸附池对水中的BOD、COD、色度和绝大多数有机物有突出的去除能力，但是存在吸附材料再生处理成本高，难度大，吸附物最终将成为危险固废，且脱附物质无法处理等问题。

专利CN200910177228.7中公开了一种煤气化废水的处理方法，其预处理后工艺采用除油处理和混凝处理以及任选的调节处理。该方法采用常规的除油池无法将废水中的乳化油去除，只能去除浮油，混凝剂易和废水中的有机酸形成络合物，难以形成有效絮体并将油水有效分离。

专利CN200510057371.4中公开了一种高浓度高氨氮高含硫焦化废水生化处理工艺，采用生物絮凝技术和多层式矿化垃圾生物反应器联用不经脱氨脱酚直接处理焦化废水。其工艺流程简单、能耗低、运行费用低，对污染物负荷处于中等水平的废水处理效果较好。但是其方法对于COD为4000mg/L以下，挥发酚600mg/L以下废水处理效果良好，处理能力有限；絮凝过程投加磷酸，在废水中引入多余的磷元素；澄清池中的剩余污泥中含有有毒物质，难以处置，产生二次污染。

专利CN200710304129.1中公开了一种超临界水氧化技术处理焦化废水的工艺，利用超临界无机物不溶的特性去除废水中的盐，并使除盐后的废水在高温高压的条件下与氧化剂发生反应。此方法能使有机污染物在很短的时间内快速高效氧化分解，但是其反应条件是在高温高压条件下进行，对设备材料要求高，设备难以放大，设备的安全性和稳定性。