介绍了煤化工废水中的五种油和煤气化废水，焦化废水，蓝碳生产废水等三种含煤化工油的废水，讨论了静态沉降法，气浮法，过滤法，粗粒化法，化学破乳法，吸附法等在煤化工含油废水中应用的可行性，总结了除油技术的技术和经济优势。

关键字：煤化工废水;脱油讨论

中国的淡水资源稀缺，人均占有量仅为世界平均水平的1/4，分布不均，特别是水资源和煤炭资源呈反向分布，目前水资源成为影响中国煤化工产业发展的主要因素。因此，在煤化工技术和产业化发展的过程中，应积极开发和应用废水处理和回用技术。但是，在引进和发展煤化工行业的核心技术时，我国经常未能及时引进和发展煤化工废水处理技术。与我国的大规模煤气化技术相比，其配套的废水处理技术较为落后。

煤化工废水是一种高浓度有机废水，污染物组成极其复杂，并且含有许多难处理物质。它包含油，酚，氰化物，硫化物和其他污染物。其中，石油污染物在我国没有被列为优先污染物，但它们也是煤化工废水处理中的难污染物。如果治疗不好，将会影响后续治疗单位的正常运转。

1煤化工废水中油的存在

煤化工废水主要来自煤的热加工，煤气净化过程以及煤化工产品的精制过程。其中，煤化工废水中的油主要是焦油，水中焦油的形式与乳化剂，水及其自身的性质有关。状态存在。

1.1浮油

煤化工废水中的油通常以浮油的形式存在，其粒径较大，一般> 100μm，约占70％〜静置沉降后，可以有效分离出95％的油含量。

1.2分散油

分散油以小油滴的形式悬浮并分散在污水中，油滴的粒径在25至100μm之间。当油面或机械外力带电时，油滴更稳定。相反，分散相的油滴不稳定。静置一段时间后，它们会聚集并形成较大的油珠，这些油珠会漂浮在水面。它也更容易删除。

1.3乳化油

由于存在表面活性剂，最初的非极性疏水性油滴变成带负电荷的凝胶核。由于极性和表面能的影响，带负电荷的油滴吸收水中的带正电荷的离子或极性水分子，形成胶体双电层结构。这些油珠被一定厚度的弹性双层覆盖，并以同性电荷相互排斥，从而防止了油滴相互碰撞而变大，从而可以使油滴稳定。存在于水中很长时间。粒度在0.1至25μm之间，呈乳白色或在水中乳化。

1.4溶解的油

粒径为几纳米或更小的超细油滴以分子或化学状态分散在水相中，形成油和水形式均匀的系统，它非常稳定，无法通过常规物理方法除去。但是因为油在水中的溶解度很小（5〜15 mg / L），所以在水中的比例仅为0.5％左右。

1。5油性固体

煤化工废水中包含天然乳化剂（主要分散在废水中），可以形成油包水（W / O）乳化固体，例如煤粉和焦炭粉等），从而形成焦油固体乳液。焦油固体乳液的稳定性与煤粉和焦油粉的粒径有很强的相关性。粒度越小，乳液越稳定，油和水的分离就越困难。这表明天然乳化剂的粒径越小，形成的界面膜越强。

2煤化工含油废水简介

2.1煤气化废水

由于气化过程和煤质的差异，煤中污染物的含量和种类煤气化废水的不同也有所不同，例如鲁奇炉的加压气化废水非常特殊，是一种有害成分极高，非常复杂的废水，其中含有焦油，煤/粉尘，酸性气体（CO2，H2S），酸（苯酚，脂肪酸），氰化物，碱性物质（氨，吡啶，胺），重金属，盐和某些化合物（某些化合物的相互作用产生的某些化合物（硫氰酸盐，多硫化物等）[ 1]。

Lurgi炉加压气化废水的水质分析指标如表1所示。

2。2炼焦废水

炼焦废水主要来自炼焦，煤气净化过程和化工产品的精制过程，其中氨蒸馏过程中产生的剩余氨为主要来源。焦化废水中包含的污染物包括苯酚，多环芳族化合物和含氮，氧和硫的杂环化合物。它是一种典型的含有难处理有机化合物的工业废水。炼焦废水中的难降解有机化合物主要是酚和苯化合物。

焦化废水的水质因各工厂的工艺流程和生产操作方法的巨大差异而有所不同。有关一般焦化厂废水质量分析，请参见表2。

2.3蓝木炭生产废水[2]

蓝木炭生产属于煤中温干馏过程，在干馏过程中形成的废水和气体净化过程称为蓝木炭生产废水。蓝碳生产废水是一种高化学需氧量，高酚类，高氨氮，难降解的有机废水，与焦化废水相比，蓝碳生产废水的COD约高10倍，苯酚和氨氮的浓度为也更高。焦化废水。因此，蓝碳生产废水更难以处理。

60万吨/年蓝木炭生产厂的水平衡图如图1所示。

从图1可以看出， 60万吨/年的蓝色木炭生产厂是一种非剩余水系统。系统中耗散的水量相对较大，部分是由于蒸发，飞散等，部分是由于淬灭后蓝木炭的吸收。蓝色木炭吸收和散逸水的一部分来自煤气洗涤水系统（即串联水，即煤气洗涤水系统中焦炭淬火系统使用的部分水），其中含有大量的煤焦油，酚，氨等物质。生产区域，运输区域和使用区域造成不同程度的污染。因此，这部分串联水是经济和环保工艺的迫切需要。

蓝碳生产废水的分析指标如表3所示。

3含油废水处理技术

3.1静态沉降法

静态沉降方法采用Stokes原理，利用油和水的密度差异以及油和水的不相容性，可以在静止状态下实现油珠，悬浮物和水的分离。分散在煤化学水中的轻油珠在浮力作用下缓慢漂浮并分层，而分散在煤化学水中的重油珠在重力作用下缓慢沉降并分层，并且油球的速度漂浮或下沉取决于油珠的大小，油和水之间的密度差以及流体粘度。例如，当温度为30〜40°C时，焦油和水的相对密度相差很大，但是粘度也很大，因此不应选择此温度。如果温度太高，则重焦油很难与水分离。因此，通常选择70〜80°C为宜。

静态沉降方法可以接受任何浓度的煤化工含油废水，同时去除大量杂质，例如焦油（主要是光滑的，粗分散的油）和悬浮固体。储罐体积大，但是该方法简单易操作。这是目前常用的预除油方法。例如，如果化工厂处理煤气化洗涤水，则用静态沉淀池进行处理，静置时间约为100小时，处理过的焦油含量约为100 mg / L。

3。2气浮法

气浮法利用油水悬浮液中释放的大量微气泡（10〜120μm），通过其表面张力将其吸收并分散在水中。油滴中，气泡的浮力不断增加并漂浮，最终达到分离的目的。气泡的出现增加了水和颗粒之间的密度差，并且粒径也大于原油液滴的粒径，因此上升速率显着增加。也就是说，当一个气泡（或多个气泡）附着于一个油滴时，可以提高油滴的垂直上升速度，从而去除直径远小于50μm的油滴。

气浮法的特点是处理能力大，基本上可以去除直径大于25μm的油粒（主要是浮油和分散油），该方法工艺较为成熟，已广泛用于油田废水和石化废水的处理，但在煤化工含油废水的处理中应谨慎使用。因为气浮法更适合于油密度小于0的含油废水。94，煤化工废水中含有大量密度大于1的重焦油，因此废水中的灰尘，重焦油和轻焦油会与气泡混合，无法实现有效的三相分离。此外，煤化工废水中还含有挥发性酚，氨和其他物质，这些物质很容易通过气浮法被夹带和逸出，对现场操作环境造成严重影响。

3.3过滤方法

过滤方法是利用废水的截留，筛选，惯性碰撞等方法使废水通过带有穿孔的设备或由某种颗粒介质组成的过滤层。可以去除废水中的油（主要是浮油，分散油和部分乳化油）。

由于煤化工废水具有一定的粉尘和粘性，因此在煤化工废水的去除中应用过滤方法的关键是使用适当的过滤材料和反冲洗方法。例如，双介质过滤器，上层使用1.6〜2.5 m的焦炭（密度为0.7），下层使用0.8〜1.2 m的细砂（密度为1）。含油废水从过滤器的上部进入，首先通过焦炭过滤，然后通过细砂过滤。通过过滤器的截面积不超过15 m3 /（m2·h）。过滤器通常配备2个单元，其中1个用于在线过滤，另外1个用于反冲洗。反洗周期主要由床的电阻降决定。通常，每15小时洗一次。首先，空气进入床中，然后使用过滤速度。用清水冲洗5次，整个清洁过程大约需要30分钟。

3.4粗粒化方法

粗粒化方法是利用油和水相对于聚结材料的亲和力之差的特性。油颗粒被材料捕获并停留在材料表面上。在间隙中形成油膜。当油膜增加到一定厚度时，在水力和浮力的作用下，油膜脱落并聚结成较大的油颗粒，这有利于将较大粒径的油珠从水中分离出来。实现粗粒化的主要方法有两种，湿润聚结和碰撞聚结。

润湿聚结理论基于亲脂性粗粒材料。亲脂性粗粒物料对液体的润湿程度不同，两相在接触面上的润湿角不同，当同一表面上两相的润湿角之差大于70°时，两个阶段可以分开。当含油废水流经由亲油性材料组成的粗粒床时，分散的油滴将湿附着在材料表面，导致材料表面几乎完全被油包围。附着的油滴继续聚结并膨胀，形成油膜。由于浮力和反向水流的影响，油膜开始脱落并更新了材料表面。脱落后，水相中仍会形成油滴。油滴的粒径大于聚结前的粒径，达到了粗粒化的目的。含油废水润湿的聚结脱脂材料包括聚乙烯，聚丙烯塑料聚结板等。

碰撞聚结理论基于疏油材料。无论是由颗粒状还是纤维状的粗粒料组成的粗粒床，这些空隙都构成了连续的通道，就像无数的小直径微管并相互交错。当含油废水流过该床时，由于粗粒材料是疏油的，因此2个或更多的油滴可能会与管道壁碰撞或同时相互碰撞。从而达到粗化的目的。含油污水的碰撞

聚结除油材料包括碳钢和不锈钢聚结板。

粗粒法在煤化工含油废水中的应用具有广阔的发展前景，可作为乳化含油废水的处理和回收方法。该技术的关键是粗粒填充材料，其形状主要为纤维状和颗粒状[3]。粗粒法对煤化工废水的含尘量有很高的要求。如果粉尘含量高，则会堵塞粗粒物料，从而影响粗粒效率和使用寿命。因此，粗粒化的预处理非常关键。

3.5化学破乳方法

化学破乳方法是一种广泛使用的破乳方法，主要使用破乳剂来改变油水界面性质或膜强度。由于天然乳化剂在油和水表面上的作用，发生了物理或化学反应，吸附在油水界面上，降低了油滴在水中的表面张力和强度。界面膜，导致乳状液滴絮凝和聚结，最终破坏乳液并提高油水分离效率。常用的无机乳化剂有硫酸铝，硫酸亚铁，氯化铁，聚氯化铝，聚氯化铝等。，并且通常使用的有机乳化剂是聚醚型，聚酰胺型，聚丙烯酸型等。乳液的pH范围是不同的。为了增强絮凝效果，经常将两种或更多种破乳剂组合使用。化学破乳方法应充分考虑其化学破乳剂对氨蒸馏，萃取和去除苯酚的后续过程的影响，以及破乳剂的使用成本。

例如，对废水进行物理脱脂（油含量<300 mg / L，主要是乳化油，溶解油，油性固体和细分散油），然后进入破乳剂和配料混合器，添加破乳剂：水的比例为1：3 000（体积比）的反乳化剂，破乳后的废水通过沉淀分离罐，废水中的油或胶体颗粒失去稳定的排斥力和吸引力，最终损失其稳定性并形成絮状物，然后通过化学桥连形成大量的明矾。明矾逐渐沉降到沉淀分离罐的底部，形成沉淀物，并通过排渣口排出，从而完成了废水中残留油和有害杂质的分离。

3。6吸附法

吸附法是对废水中的油使用多孔吸附剂（包括五种类型的物理性质，包括浮油，分散油，乳化油，溶解油和固体油）在状态下）通过物理（范德华力），化学（化学键力），交换（静电力）和其他吸附来实现油水分离。常用的吸附剂包括活性炭（活性焦炭），活性粘土，磁铁矿，矿渣，纤维，聚合物和吸附树脂。

随着廉价，高效和广泛的吸附剂的发展，吸附方法已逐渐成为一种用于煤化工废水除油的方法。活性炭以褐煤和长焰煤为主要原料，与无烟煤混合，通过特殊的碳化和活化工艺生产出新型的活性炭吸附剂。活性焦的技术指标见表4。

与活性炭相比，活性焦的微孔少，中孔多，孔径分布主要集中在4 -20 nm。降解有机污染物的分子直径相匹配，选择性吸附能力更强。与活性炭相比，活性焦对煤化工废水中有机污染物的吸附能力强，CODCr的静态吸附量≥500mg / g。价格低廉，仅为活性炭价格的1/20〜1/10。在生化池中使用颗粒状活性焦作为载体，该载体具有比常规过滤介质强的吸附能力，表面快速挂膜，促进微生物生长，提高生物降解效率。活性焦吸附和生物氧化的协同作用适合用作生物载体，大大提高了生化单元的加工效率。

活性焦吸附脱脂的缺点是焦油难以回收，不适合高浓度含油废水，更适合于低浓度含油的深度处理废水。

4结论

石油污染物是煤化工废水预处理的难点和重点。因此，对于煤化工含油废水，一方面要提高传统技术的处理能力，另一方面要增强新技术的经济可行性，整合各种技术，形成技术与经济的结合。有利的治疗技术。因此，优良的煤化工含油废水处理技术不仅可以降低废水中的焦油含量，还可以回收废水中的焦油资源，实现了煤化工含油废水的循环利用和无害化。