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综合治理煤化工废水
近年来对煤化工污水防治技术研究方兴未艾,出现了生物膜反应器、湿式氧化、等离子体处理、光催化和电化学氧化等专用技术,这些技术已在个别煤化工企业得到实施或取得试验成果,由于应用成本普遍较高,所以还未大规模推广应用。
 (1)膜生物反应器是20世纪末发展起来的水处理高新技术,是生物技术与膜技术的结合, 它既利用了膜分离的选择透过性与高效性,又利用了生物处理的有效性与彻底性。可将水中有害物质最大限度地去除。膜生物反应器分为厌氧与好氧两种,其技术要点为通过膜的截留作用在反应器内形成高浓度的生物种群,从而使得反应器的生物负荷很低而且泥龄较长,并将污水中的有机物特别是难降解有机物代谢分解,通过膜过滤后的反应器出水水质清澈可直接回用。使用该装置处理污水,能达到并超过传统深度处理的要求, COD去除率在95%以上, SS 100%去除, 出水水质清澈透明,但微生物菌种需进行驯化培养。
 (2) 20世纪70年代出现的湿式催化氧化法 (WCAO)是对传统的湿式氧化法的改进,通过加入催化剂降低了反应的活化能,从而使反应能在更加温和的条件下和更短的时间内完成,直接采用空气为氧化剂,实现难降解废水的低费用处理。
根据不同煤种采用不同的气化工艺技术,产生废水中污染物组成和数量也大不相同。与固定床工艺相比,流化床和气流床工艺的废水水质较好;而固定床炉内温度较低,煤干馏出的焦油、酚类、苯类、氨等物质留在粗煤气中,通过洗涤进入废水处理系统。
其他进入综合废水处理系统的废水还有低温甲醇洗甲醇水塔精馏废水、低温甲醇洗甲醇水塔底部排水、变换工艺冷凝液(煤气冷却排水)、氨回收装置排水等,主要污染组分为COD、 BOD5、总氨、总酚、挥发酚、石油类、氰化物、硫化物、SS等,其特点是污染物浓度高,水量大,具有一定的处理难度,是煤化工产业的污染防治重点对象之一。
煤化工综合废水COD可达5000mg/L、氨氮在200~500mg/L,是一种典型含有较难降解有机化合物的工业废水。废水中的易降解有机物主要是酚类和苯类化合物,如砒咯、萘、呋喃、咪唑类等;难降解的有机物主要有砒啶、烷基吡啶、异喹啉、喹啉、咔唑、联苯、三联苯等。煤化工废水经生化处理后还残留各种生色基团和助色基团物质,如3-甲基-1, 3, 6庚三烯、5- 降冰片烯-2-羧酸、苯酚、2-氯-2-降冰片烯等,因而色度和浊度较高。目前国内大多数煤化工企业所采用的常规“物化预处理+生化处理”方法,处理后排水都不能达到国家或地方排放标准。
近年来，不断有新的方法和技术用于处理煤化工废水，但各有利弊。单纯的生物氧化法出水中含有一定量的难降解有机物，COD值偏高，不能完全达到排放标准。 吸附法虽能较好地除去COD，但存在吸附剂的再生和二次污染的问题。催化氧化法虽能降解难以生物降解的有机物，但实际的工业应用中存在运行费用高等问题。 A2/O工艺运行管理和成本相对较低，该工艺是煤化工废水的主要选用工艺。但目前还没有哪一种工艺可以完全处理好煤化工废水，所以利用多种方法联合 处理煤化工废水是煤化工废水处理技术的发展方向。
1.预处理
煤化工废水经生化处理后，出水的COD、氨氮等浓度虽有极大的下降，但由于难降解有机物的存在使得出水的COD、色度等指标仍未达到排放标准。因此，生化处理后的出水仍需进一步的处理。深度处理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技术、吸附法催化氧化法及反渗透等膜处理技术。
2.生化处理
3.深度处理
对于预处理后的煤化工废水，一般采用缺氧－好氧生物法处理（A/O工艺或A2/O工艺），但由于煤化工废水中的多环和杂环类化合物，好氧生物法处理后出水中的COD和氨氮指标难以稳定达标。
因此，近年来出现了一些新的生物处理技术，如生物炭法（PACT）、生物流化床处理法（PAM）等。
1.生物炭法（PACT）
在生化进水中投加粉末活性炭与回流的含炭污泥一起在曝气池内混合，从污泥浓缩池中排出的剩余污泥进污泥脱水装置。在曝气池内，活性污泥附着于粉末活性炭的表面，由于粉末活性炭巨大的比表面积及其很强的吸附能力，提高了污泥的吸附能力，特别在活性污泥与粉末活性炭界面之间的溶解氧和降解基质浓度有了很大幅度的提高，从而也提高了COD的降解去除率。一般来说在PACT系统内，活性炭吸附处理COD的动态吸附容量在100%~350%（重量百分比），即一公斤粉末活性炭可吸附去除1.0~3.5KgCOD。而且，PACT法能处理生物难以降解的有毒有害的有机污染物质。对煤化工废水中的高浓度大分子有机物具有良好的处理效果。
2.生物流化床处理法（PAM）
PAM法实际上是一种基于特殊结构填料的生物流化床技术，该技术在同一个生物处理单元中将生物膜法与活性污泥法有机结合，污染物通过吸附和扩散作用进入生物膜内，通过在活性污泥池中投加特殊载体填料使微生物附着生长于悬浮填料表面，形成一定厚度的微生物膜层。附着生长的微生物可以达到很高的生物量，因此反应池内生物浓度是悬浮生长活性污泥工艺的2~4倍，可达8~12g/L，降解效率也因此成倍提高。由于微生物为附着生长方式（不同于活性污泥的悬浮生长），流动床载体表面的微生物具有很长的污泥龄（20d~40d），非常有利于生长缓慢的硝化菌等自养型微生物的繁殖，填料表面有大量的硝化菌繁殖，因此系统具有很强的硝化去除氨氮能力。有煤化工废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
硝化过程：NH+4+3/2O2→2H++NO2－+H2O NO2－+O2→NO3－反硝化过程：6NO3－+5CH3OH→5CO2+2N2+7H2O+6OH-
3.固定化生物技术
固定化生物技术是近年来发展起来的新技术，可选择性地固定优势菌种，有针对性地处理含有难降解有机毒物的废水。
经过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2－5倍，而且优势菌种的降解效率较高，相关实验证明其处理8h对吡啶等物质降解率在90%以上。
4.序批式活性污泥法（SBR）
这是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。与传统污水处理工艺不同[6]，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。该方法使生化反应推动力增大，煤化工废水处理效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好，耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。若出水水质仍不达标，也可以在SBR生化池内投加少量粉末活性炭以提高处理效率。
煤化工废水经生化处理后，出水的COD、氨氮等浓度虽有极大的下降，但由于难降解有机物的存在使得出水的COD、色度等指标仍未达到排放标准。因此，生化处理后的出水仍需进一步的处理。深度处理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技术、吸附法催化氧化法及反渗透等膜处理技术。
1.混凝沉淀
混凝沉淀法是在生产中通常加入混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等来强化沉淀效果调节好适当的pH 值，使废水中的悬浮物质在混凝剂的作用下聚集进而在重力作用下下沉，以达到固液分离的过程。其目的是除去悬浮的有机物。该方法可有效降低废水中的浊度。
2.吸附法
由于固体表面有吸附水中溶质及胶质的能力，当废水通过比表面积很大的固体颗粒时，水中的污染物被吸附到固体颗粒（吸附剂）上，从而去除污染物质。该方法可取得较好的效果，但存在吸附剂用量大，费用高产生二次污染等问题，一般应用于出水处。有煤化工废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
3.高级氧化技术
由于煤化工废水中的有机物复杂多样，其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数，这些难降解有机物的存在严重影响了后续生化处理的效果。
高级氧化技术是在废水中产生大量的自由基HO，自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水。高级氧化技术可以分为均相催化氧化法、光催化氧化法、多相湿式催化氧化法以及其他催化氧化法。