煤化工废水处理关键技术的理论与应用研究对维持新型煤化工行业健康运行、实现真正的废水“零排放”具有十分重要的意义。国内外对于煤化工废水处理相关研究大多停留在试验研究阶段，将煤化工废水中的特征污染物降解的关键技术研究成果寥寥无几。
1泡沫的消除：煤化工废水中含有大量的带有羟基的杂环类物质、脂肪烃类物质和表面活性剂物质，这些物质是目前煤化工废水生物处理装置泡沫产生的元凶，应该在预处理段尽可能去除。但若采用常规隔油池和空气气浮工艺，空气中的氧会使废水色度加深，多元酚氧化转化为中间产物苯醌类物质难以生化降解，增加了后续生物工艺处理的难度。根据煤化工废水这一特点，哈尔滨工业大学研发的惰性气体除油技术，不仅解决了煤化工废水的除油问题，而且避免了废水的预氧化，减小了后续处理的泡沫问题。
2多元酚的降解途径：煤化工废水中的多元酚不能直接被微生物降解和使微生物增殖，只能通过厌氧共代谢而被转化去除，采用简单有机分子共基质强化多元酚的厌氧过程，不仅有效地控制了厌氧泡沫问题，还可有效降低多元酚抑制微生物增殖的难题，显著提高酚类的底物利用率。针对煤化工废水这一特点，哈尔滨工业大学研发的多元酚厌氧(EC)共代谢机理与应用成果，可以显著提高酚类物质的生物降解性能。这一成果获得了国际同行的认可，获得国际水质协会(Internationalwaterassociation，IWA)2012年度东亚地区工程创新奖。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
3酚类物质的毒性控制：酚类物质对于微生物具有一定的毒性，高浓度的酚类物质可以杀菌和抑制微生物的增殖，目前运行的煤化工废水处理装置内微生物增殖缓慢，酚类物质杀菌是典型特征。为降低煤化工废水酚类物质的杀菌特征，哈尔滨工业大学研发的生物增浓(BE)机理与应用成果，通过控制特定的水力条件、高生物添加剂、高污泥浓度、高污泥龄等参数，在最佳回流比和低氧状态下，酚类物质的毒性得到有效降低。低氧状态具有水解酸化作用，对难降解的COD有较好的适应性;低溶氧又创造了同步硝化反硝化脱氮的条件，在一定程度上实现了脱氮过程;低溶氧曝气有效避免了泡沫的产生;生物增浓(BE)工艺对含酚废水处理效果十分显著。
4酚类物质降解的微生物培养：煤化工废水含有大量难降解有机物，对于生物处理中的微生物筛选是一个严峻的考验，自然界的微生物很难适应煤化工废水中的特征污染物。因此筛选适应煤化工废水的优选微生物是研究机构的难点，通过对中煤龙化哈尔滨气化厂污水处理工艺中的菌种进行复合培养和保藏，进行微生物种群分析和16SrRNA基因序列测定，提交美国国立生物技术信息中心(NationalCenterforBiotechnologyInformation)Genbank数据库进行BLAST生物核酸数据库进行对比。证明该微生物菌剂降解酚类物质的有效性，并能增强废水处理装置的抗冲击性。
存在问题：废水零排放的环境问题主要有浓液处置不当可能产生的次生环境污染以及非正常工况下的环境风险隐患。浓液采用蒸发结晶处置时产生的结晶废渣量较大。神华集团有限责任公司煤制油项目仅催化剂制备过程含盐水产生的结晶废渣就高达48肜a，若按危险废物处置则所需费用很高，且废渣中的可溶性盐类在雨水淋溶作用下会造成二次污染。冲灰方式处置浓液会使含有大量有机物、杂盐的浓液进入锅炉灰渣，容易造成二次污染，亦会影响灰渣综合利用产品的质量。蒸发塘法处置浓液若选址不当，可能造成地下水污染，若按照危险废物填埋场要求进行防渗会增大投资。化工装置在非正常工况下将产生大量不满足回用标准或虽满足回用标准但无回用途径的废水，由于零排放企业无废水排放口，这部分废水只能在厂内长时间贮存。由于废水量较大，很容易造成废水无序排放，污染当地地下水环境。如某煤化工企业在试运行期间产生的废水无法回用到循环水系统，企业便将其作为绿化用水，结果造成了厂区地下水污染。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
对策建议：首先，废水零排放是在煤炭资源丰富、水资源匮乏、又缺乏纳污水体的特定条件下解决煤化工废水出路的措施，而不应该作为煤化工项目上马的硬性要求之一。对煤化工项目的水污染控制，应立足于不恶化地表水体质量、不污染地下水，将污染限制在可控范围内。在水资源丰富的南方地区不宜倡导零排放，北方地区也应因地制宜，区别对待：如果有纳污水体，应尽可能利用自然水体，不宜硬性要求零排放;在确实没有纳污水体地区，应该以保护地下水为前提，优先选用能耗、物耗较低的处置方式。其次，煤化工项目应集中布局，以水资源最大化利用作为根本目标之一，对水资源进行统筹管理，从企业一园区一区域3个层面做好废水的处理处置和水资源的梯级利用，从而实现废水零排放。例如，对于非正常状况下产生大量废水的情况，依靠单个企业的事故水系统很难满足废水储存要求，而利用园区化模式建立公共事故水系统，统筹考虑区域或者化工园区的废水集中储存和回用，可以分担企业压力，降低环境风险。
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