陕西省现代建筑设计研究院陕西西安710048
摘要：在中国，煤化工的地位很高，除了可以生产出更环保的工业产品外，还可以创造新能源，有效保障人民的工作和生活。然而，应当指出的是，必须高度重视煤化工造成的环境污染问题，切实加强污染防治工作。
关键词：活性焦吸附；煤化工废水；膜处理
前言
煤化工中巨大的水消耗量和废水产量逐渐成为了制约煤化工产业发展的瓶颈。同时，煤化工废水中含有大量的高浓度难生物降解的有机污染物，其水质可生化性差，处理难度极大国家对煤化工项目的废水排放标准高，要求废水回用率在95%以上，并最终达到“零排放”目标。因此提高煤化工废水中的污染物处理效果成为了我国目前煤化工废水领域的重中之重。
1煤化工行业概述
煤化工行业是把煤炭作为基础原料，通过复杂的程序化深加工工艺，利用化学或物理方法把原煤转化成其他形态的产品，供给市场需求。我国作为产煤大国，年均产量占到世界原煤产量的一半以上，而且资源储量丰富，种类繁多，可以生产出多种衍生产品，就现有技术而言，主要研发方向和成品有煤层气的开发利用、煤制天然气技术、煤气抽采发电技术，以及最新的煤制油转化技术等。虽然煤化工技术已经日渐成熟，具有相对完善的工业体系，但由于监管不到位，降低行业标准和排污标准，改变工艺环节等因素影响，都会造成不同程度的废弃物污染，尤其是排放的废水、废气、固体废渣等对环境造成的破坏。为了改变这一局面，必须改变生产工艺，提高环保意识，走可持续发展的绿色生产之路。
2煤化工污染现状
多数煤化工行业在生产加固过程中采用化学方法进行原煤产品的转化，而在精洗、提炼、合成过程中多数有毒有害物质随废液而排出，这些有毒有害物质在自然条件下很难降解，由于成分较多、结构复杂，在对污水的净化处理也较困难，消耗时间长。就目前煤化工工业现状而言，从日常生产管理环节、产品稳定性能、污染物处理能力，以及产品研发生产水量等方面都存在着不少的问题，在现有污水处理不能完全实现不外排的情况下，若想实现废水处理的净化循环使用，还有待于技术的进一步提高。为了解决废水的处理利用问题，我国部分企业已经提出并试运行了一些方案。诸如对废水进行回收储蓄，通过高温加压使废水进行蒸发，残留物以晶体结构析出，并对固体残渣进行再次提纯，净化后的单质结晶用于其他相关产品的原料供应，但是其他不具有重复使用价值的残留物只能作为废弃物进行丢弃或填埋，但有害物质只是转变了存在状态，由液态成为了固态，依然对环境造成了严重的污染。煤化工行业的工业废气污染问题也很严峻。其排放来源主要是煤体在高温燃烧或加热过程中，由于自身组成成分与化学元素等因素的决定，在完全与不完全燃烧的状态下产生以碳、硫、氮等氧化物为主的有害气体，如硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮、甲烷，以及固体煤焦等污染物，这些气体在未经过二次燃烧或环保处理的情况下，直接排放到大气中，造成严重的大气污染，同时，由于反应皿或储料池密封性不严，反应过程不充分等影响，也会导致一些气体的泄露，反应条件发生变化也会造成一些挥发性气体的逸散。当化工企业临近居民区或处于区域性季风上风侧时，排放的刺鼻性气体会随风流流经居民区，对日常生活造成困扰和影响。
3焦化废水深度处理中膜技术的应用
焦化废水主要来自于焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的蒸汽冷凝废水及生产用水，是一种非常典型的工业有机废水，其水质成分复杂，污染物含量高，不仅包括大量的酚类、联苯等难降解有机污染物，还含有氰、氟、氯代苯等有毒有害的毒性物质，极大影响生化处理效果，处理难度较大。目前焦化废水的处理一般采用三级水处理的方式，即先进行预处理回收部分污染物，再进行生化处理对污染物进行初步消解，最后进行深度处理和回收利用。膜处理技术由于其出水水质高、操作方便、占地面积小、能耗低的特点，主要应用于焦化废水深度处理。常用的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透法等，基于目前国内的技术水平，常用于处理焦化废水的技术主要分为两类，一类仅利用膜分离技术对焦化废水进行深度处理，即全膜法深度处理反渗透废水；另一类是将膜分离技术和其他深度处理技术结合使用的组合分离技术深度处理。
4半焦废水深度处理中膜技术的应用
煤化工半焦废水的生产过程主要是以不黏煤和弱黏煤为原料，采用中低温（约600℃~800℃）干馏处理，同时副产煤焦油和焦炉煤气。相较于焦化废水，半焦废水中污染物的浓度更高，成分也更复杂。其产生的废水中含有大量苯系物、酚类、多环芳烃、氮氧杂环化合物等有机污染物以及重金属等无机污染物，是一种典型的高污染、高毒性工业废水。由于半焦行业兴起较晚，半焦废水的处理工艺不够成熟。焦化废水处理工艺，即“物化处理+生化处理+深度处理+浓盐水处理”。
5煤气化废水深度处理中膜技术的应用
煤气化是以煤或煤焦为原料，在一定的温度和压力条件下，将煤或煤焦与氧气、水蒸气等气化剂反应转化为水煤气的过程，应用较多的主要有碎煤加压气化、粉煤气化和水煤浆气化工艺。一般的气化废水需要经过预处理、生化处理、深度处理三个阶段。在生化处理后的出水中，难降解物质、COD、色度等指标往往很难达到排放标准，此时通过膜技术的处理，能够其满足回用水水质，因此膜技术成为了煤气化废水深度处理办法之一。目前常用的技术有膜生物反应器（MBR）、纳滤（NF）、超滤（UF）、反渗透（RO）等。MBR是一种将生物降解与膜技术相结合的污水处理技术。首先依靠反应器内微生物降解污水中的有机污染物，再利用膜分离技术将大分子有机物、悬浮物截留在反应器内，使得出水与污泥固液分离，达到净化目的。
6活性焦的应用
活性炭是用含碳为主的物质（如木材）做原料，经高温碳化和活化而制成的疏水性吸附剂；活性焦主要以煤（兰炭）为原料，属于活性炭的一种。活性炭细孔大小不同，在吸附过程中所引起的主要作用也不同。对液相吸附，吸附值虽可被吸附在大孔表面，但由于活性炭大孔表面积所占比例较小，对吸附量影响不大。它主要为吸附质的扩散提供通道，使吸附质通过此通道扩散到过渡孔和小孔中区，因此吸附质的扩散速度受大孔影响。但当吸附质的分子直径较大时，微孔几乎不起作用，活性炭对吸附质的吸附主要靠过度孔来完成。活性焦实质上是一种低比表面积活性炭，其比表面积一般≤600ｍ２／g，碘吸附值850mg／g，亚甲基蓝吸附值120mg／g。相对于木质活性炭，其中孔比例更高，正是这种孔隙结构比例，使活性焦在污水处理领域有广泛的空间，其吸附性能更优，具有价格相对便宜、机械强度高、耐磨损等优点。
结束语
煤化工对我国能源发展有重要作用，既可以生产出清洁环保的产品满足工业需求，又可以制造新能源保证人们生产生活的正常能源供给。但我国也要正确认识、认真对待煤化工产业在生产煤制品过程中产生的环境污染问题，要坚持环境保护的总思路，加强对环境污染的治理和监管。
参考文献：
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