生活的微生物功能，并通过人工方法创造适合微生物生活、繁殖的环境，强化微生物的氧化分解有机物能力的一种高效率的处理过程。煤制气废水中存在的酚类有害物质对硝化和反硝化细菌有较强的抑制作用，所以生物脱氮在A/O工艺也受到制约，近年来国内外研究也报道了煤制气废水生物处理过程中所采用的强化生物处理技术，如活性炭厌氧工艺、好氧生物膜法、序批式活性污泥法等。值得一提的是哈尔滨工业大学博士王伟研究了甲醇共基质好粉末活性炭厌氧强化处理技术用于提高厌氧工艺处理酚类化合物的效能，研究表明甲醇基质与煤制气废水中酚类化合物形成协同代谢，有助于提高酚类化合物的厌氧讲解作用，总酚去除率可达75%左右。

（三）深度处理

煤制气废水经生化处理后，废水中 COD、BOD5、氨氮等浓度得到了大幅度削减，但是剩余的难降解有机物使得出水的 COD 浓度和色度等指标仍难以达到排放标准。在无稀释水或活性炭吸附的条件下，多级生化工艺处理煤制气废水后出水 COD 仍在 200～500mg/L，实现出水达标排放或回用都需进一步的深度处理。目前，国内外深度处理的方法主要有混凝沉淀、吸附法、高级氧化法及膜处理技术。

二、使用含酚废水作为气化炉气化剂的应用研究

（一）使用含酚废水作为气化炉气化剂的工艺流程

1.预处理方法 。

预处理阶段分为两个程序，该阶段旨在除去污水中的大部分悬浮物及焦油等。

（1）重力沉淀法

酚水进入原酚水池一级级进行沉淀。

（2）气浮分离法

沉淀后酚水通过水泵流至气浮机，加入混凝剂和絮凝剂使大部分溶解性有机物转达化为非溶解性物质，再将全部或大部分非溶液解性物质（即SS）去除以达到净化污水的目的，而去除SS的主要方法就是利用气浮的方法。

经絮凝剂作用下，反应后的污水进入气浮的混合区，与释放后的溶气水混合接触，使絮凝体粘附在细微气泡上，然后进入气浮区。絮凝体在气浮力的作用下浮向水面形成浮渣，下层的清水经集水器流至清水池后，由酚水泵将一部分打至旋风除尘器、盘阀、沉灰斗水封，另一部分到酚水加热器进行加热。气浮池水面上的浮渣积聚到一定厚度以后，由刮沫机刮入气浮机污泥池后排出。

2.脱酚氧化处理阶段。

在此阶段其目的是将预处理后的污水中的大部分酚类物质及部分有机物质燃烧氧化。

（1）把予处理的酚水由泵打入酚水加热罐中。

（2）通过外来蒸汽（甲方提供蒸汽），对酚水间接加热，冷却下来的软水流回间冷循环池，节约软水。

（3）同时酚水加热罐外部有恒温电加热装置，达到较好的雾化效果。

（4）加热好的酚水，进入酚水蒸发器。

（5）经酚水蒸发塔顶部、侧边的不锈钢喷嘴在酚水蒸发塔充分雾化。

（6）空气鼓风机鼓出的空气进入空气预热器进行预热，预热后的空气进入酚水蒸发器，在酚水蒸发器内与雾化酚水充分混合，达到饱和，由空气带入煤气炉炉底作为气化剂燃烧。（可根据炉内情况和煤质情况来补充汽包蒸汽）达到解决酚水的目的，同时可节约成本。

（7）酚水蒸发器部分冷凝下来的酚水通过管道流回酚水池，准备下一轮的处理（详见系统图）

（8）每天按40-50吨煤计，考虑煤气炉底饱和温度需要补充蒸汽后，也会产生部分带酚废水，每天需要处理酚水为30吨。流程图如下图1：

（二）含酚废水作为气化炉气化剂的中试试验结果

中试实验时间在2014年8月之2014年12月，实验结果表明，运行状况良好，设备运行稳定，每天处理酚水30吨左右，含酚废水首先进入气浮池，并在气浮池加入聚丙烯酰胺和聚合氯化铝去除大部分的油类及固体悬浮质，同时去除部分有机污染，防止在酚水在喷雾器口发生堵塞现象，同过对中试过程的检测化验，表明气浮池能够有效降低酚水中油类和固体悬浮质的含量，并能保证后工段的稳定运行，检测结果如下：

本试验方法旨在通过将酚水加热雾化替代蒸汽作為气化反应的气化剂使用，从而达到降解污水的目的，所以并不对污水COD、NH3-N、总酚等含量做量化测试。

理论上来说，褐煤的固定碳含量低，按照40%核算，并且全部发生水煤气反应，吨煤气化即需要水蒸气量600kg，吨煤含水量为320kg，即气化吨煤所产生的煤气冷凝水能够全部被处理作为气化剂使用，除将酚水作为气化剂的同时，还需要额外的蒸汽280kg/t补充。

从实际运行数据看，利用煤气冷凝水作为气化剂补充使用能够达到煤气站污水的完全利用，且将酚、氰等污染物的热量回收，变废为宝，提高煤气的热值，从实际运行结果看，能够提高煤气热值20～200kcal，而且煤气冷凝水全部被处理。

在运行中酚水加热罐的加热有蒸汽和电加热两方面，保证酚水罐中酚水温度达到80℃以上，这样一来，很有可能会在酚水罐中产生水垢，也容易堵塞喷雾器的喷雾孔，但从实际运行的情况看，水垢问题并不严重，原因可能是在气浮池中部分乳化油类物质不可能处理的很干净，这部分油类物质沉积粘在壁上防止了水垢的产生。

按每小时气化4吨煤计算：

每小时处理酚水：4000*32%=1280kg：

每日处理酚水：1280*24=30.7吨

根据实际生产情况，以煤气冷凝水经过处理雾化作为气化剂工艺上行得通，煤气热值在1500～1700kcal/m3，设备运行稳定，并且经济上更具可行性，两段式煤气发生炉的酚水处理在工业上较为困难，最大问题是降低COD、减少NH3-N等达标排放没问题，但总是经济账算不过来，即处理成本太高。而采用这种方法基本没有多少处理费用，整套工艺生产成本主要是电耗和絮凝剂的费用，电耗共计18kw/h，絮凝剂主要是聚丙烯酰胺和聚合氯化铝，这两种药品的分消耗分别为0.045kg/t、4.8kg/t，药品单价分别为1740元/吨、13000元/吨，所以核算下来处理吨酚水的成本为17.88元/吨。相比其他处理方法这种处理成本完全没问题。

（三）技术特点及分析

1.将酚水作为气化剂处理掉，彻底解解决了酚水处理排放的问题；

2.处理成本低，更容易受到企业青睐；

3.污水中酚类及其他有机物在高温环境下分解为H2和CO被充分利用，变废为宝；

4.含酚废水在气化炉内高温下还原处理，分解完全，无二次污染；

5.减少锅炉蒸汽量的供应，借阅大量能耗；

6.设备室外布置，投资少，维修费用低；

7.经济效益和社会效益显著，尤其是在当前环保政策愈加严厉的时代。

三、结论

随着环保政策的愈加严厉，各大企业尤其是化工企业都在寻找出路，化工立项，环保先行，在环保设施的投入投资及后期生产都需要大量的资金，尤其是污水处理，使得企业生存举步维艰，这就要求企业在环保设施和手段上需要不断创新、改进及优化。

将酚水先期处理后雾化作为气化炉气化用气化剂，既解决了污水处理难，污水处理成本高，同时还能变废为宝，有效提高煤气热值20～200kcal。

参考文献：

[1] 周悦， 李强. 煤化工废水零排放技术进展. 煤炭加工与综合利用， 2014， 27（9）： 1332-1335.

[2] 李青革. 煤化工污水治理技術进展. 轻工设计， 2011， 9（4）： 31-33.

[3] 田义国. 煤化工污水的处理技术的研究. 中国化工贸易， 2014， 34（5）： 63-6.