导航：安全管理网>> 安全论文>> 环境保护论文>>正文

高效污水处理技术在煤化工企业中的应用与实践

文档作者：郭宏亮文档来源：中国石化长城能源化工（贵州）有限公司		更新日期： 2026年05月30日	点击数：
下载地址：点击这里	文件大小： 1.28 MB 共4页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共4页]

本文件共4页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：1.28 MB 共4页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：高效厌氧脱氮工艺降解乙二醇废水

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

112
技术应用与研究
引言
煤化工产业在经济发展中占据重要地位，但煤化工
企业污水问题却成为制约其可持续发展的关键因素。煤
化工生产流程复杂，产生的污水成分复杂、污染物浓度
高且危害大，处理难度远超普通工业污水。污水中的高
浓度污染物不仅增加处理成本与难度，还会影响后续处
理工艺及设备运行。因此，研究高效污水处理技术在煤
化工企业的应用，对解决煤化工污水问题、推动行业绿
色发展具有重要意义。
一、煤化工企业的污水问题分析
煤化工企业污水问题复杂又多样，因煤化工生产涵
盖汽化、液化、焦化等多个工艺流程，致使所产生污水
成分复杂，含有多种污染物，这些物质危害属性与处理
指标各异，给污水处理工作带来极大的技术难题。
相较于普通工业污水，煤化工污水污染物浓度极
高，普通污水氨氮含量可能仅几十毫克每升，而煤化工
污水氨氮含量却高达数千毫克每升，这无疑大幅增加了
污水处理成本与难度。不仅如此，煤化工污水含有大量
悬浮物和胶体物质，色度和浊度较高，这不仅严重影响
污水外观，还会对后续处理工艺产生不利影响，比如，
悬浮物过多会导致管道堵塞，进而导致设备在运行过程
中出现故障。最后，部分煤化工污水中的有机物难以降
解，可生化性较差，需采用大量化学防控策略，这可能
引发二次污染，因而如何高效降解其中有机物，成为当
前煤化工污水处理的关键议题。
二、高效污水处理技术在煤化工企业中的应用
1.加强预处理优化，强化污染物分级削弱
通过上述分析可以看出，在煤化工企业污水处理工
作中，由于污水浓度较大，若直接进行精细化处理，不
仅会消耗较多成本，还会对高精度污水处理设备造成破
坏。因此，相关单位需优先对污水进行预处理，采取污
染物分解削弱策略，以减轻后续处理负担，提高处理效
率。在此期间，煤化工企业应依据煤化工生产工艺流程
产生的废水特性，将其分为高浓度有机废水、含硫废
水、含盐废水等不同级别，并合理测定不同废水的毒性
和浓度范围，进而采取不同处理工艺和方法。为实现这
一管控目标，相关单位需同步建立废水水质在线检测系
统，借助传感器与物联网分析，掌握污染物浓度变化规
律，构建水质预测模型，为后续分级处理提供重要参照
依据。
基于上述功能模块，相关单位需构建分级预处理技
术体系。针对高浓度有机废水处理，相关单位可优先采
用萃取脱酚等方式，利用萃取剂回收酚类物质，初步降
低废水毒性，提高后续可生化性；之后再通过空气吹脱
或蒸汽汽提去除废水中的氨氮，减轻后续生物处理负
荷。针对难以降解的有机物，相关单位可在废水处理过
程中采用Fenton氧化、臭氧氧化等预处理手段，提高废水
的可处理性。针对含硫废水的预处理，相关单位可充分利
用湿式氧化法，依托高温高压将硫化物氧化为硫酸盐，实
现脱硫处理。若条件允许，还可引进生物处理法，利用硫
杆菌等微生物将硫化物转化为单质硫，降低废水中的硫含
量。总之，相关单位需采用以上处理方法，做好废水初步
处理，为后续精细化处理奠定坚实基础。
例如，某煤化工企业污水处理厂承担着日均处理2.5
万吨生产废水的任务其废水因包含酚类化合物、氨氮及
多环芳烃等复杂污染物，直接进入生化系统时曾多次导
致活性污泥中毒，因此，该企业以分级预处理为核心构
建处理体系。首先，在总进水口安装12组水质在线检测
仪，通过pH值传感器、COD传感器与物联网平台实时联
动，每5分钟采集一次数据并生成浓度波动曲线。其次，
2024年，通过该系统捕捉到3次突发高酚冲击（酚浓度瞬
时超过800mg/L），为分级调度提供了精准依据。
高效污水处理技术在煤化工企业中的应用与实践
郭宏亮　　中国石化长城能源化工（贵州）有限公司
【摘　要】本文聚焦煤化工企业污水问题，指出其污水成分复杂、污染物浓度高、含大量悬浮物和胶体物质、有机
物难降解等难题。阐述高效污水处理技术在煤化工企业的应用，包括加强预处理优化、生物化处理升
级、臭氧催化氧化、活性炭吸附与再生、全流程在线监测网络等方面，通过具体案例说明各项技术的应
用及效果，为煤化工企业污水处理提供有效参考。
【关键词】高效污水；处理技术；煤化工企业；应用
【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2025.12.038
113
技术应用与研究
针 对 占 比 4 0 % 的 高 浓 度 有 机 废 水 （ 酚 浓 度
500～1200mg/L，氨氮300～800mg/L），处理系统首先
启用三级萃取塔串联工艺：以N-503作为萃取剂，通过
油水两相逆向接触，单次萃取即可回收75%以上的挥发
酚，2024年1～3月累计回收粗酚320吨，不仅降低了废水
毒性（生物抑制率从60%降至25%），更通过副产品销
售创造了额外收益；萃取后的废水进入吹脱工段，6座
高15m的吹脱塔通过控制pH值至11.5、气水比800∶1，
将氨氮从650mg/L稳定降至250mg/L以下，为后续A/O工
艺减轻了近60%的脱氮负荷；对于剩余的难降解有机物
（如萘系化合物浓度约150mg/L），处理系统在反应池
投加硫酸亚铁与双氧水（FeSO4∶H2O2＝1∶3），通过
Fenton试剂产生的羟基自由基破坏分子结构，使B/C比从
0.22提升至0.48，显著改善了可生化性。
2.生物化处理升级，高效菌群与工艺创新
煤化工废水有机物浓度高，传统生化处理难以达到
排放要求。因此，相关单位需构建高效菌群体系，提升
生化处理水平。在此过程中，相关单位需对目标菌群进
行定向驯化与筛选，鉴于煤化工废水毒性大，酚类、氰
化物含量过高，可尝试从极端环境中分离出具有降解能
力的菌群，如铜绿假单胞菌、红球菌属等，然后逐步提
高废水污染物浓度，驯化菌群适应高浓度环境，提升其
耐受性和降解效率，这有助于相关单位更高效地利用生
化处理法，减少后续化学药剂的使用。此外，处理厂可
与科研机构紧密合作，共同研发新的菌群，可应用功能
基因导入策略，结合基因编辑技术，将高效降解基因导
入宿主菌群，增强对特定污染物的降解能力。但需保障
菌群稳定性，相关单位需将菌群固定在活性炭、生物陶
粒等载体上，防止菌体流失，提高系统抗冲击能力。同
时，在这一环节还需加强生态位调控，包括调节pH值、
控制C∶N∶P比例等，维持菌群生态平衡，防止优势菌
种过度繁殖。所以，在煤化工废水处理过程中，相关单
位可采用高效菌群驯化策略，剖析剥离出有效菌群，处
理难以降解的有机物，减少后续化学药剂使用量。
例如，某煤化工废水处理厂在面对日均1.8万吨、
COD浓度达3500mg/L且含有酚类（200mg/L）、氰化物
（50mg/L）的生化出水时，传统活性污泥法难以满足
（GB 20426-2006）《煤炭工业污染物排放标准》中
COD≤500mg/L的要求，因此启动了以高效菌群驯化与
工艺创新为核心的生化升级工程：首先组建由企业技术
人员与高校团队构成的联合攻关组，从该厂厌氧池底
部污泥中分离出对酚类耐受性强的铜绿假单胞菌（初始
接种浓度1.2×108CFU/mL）和能降解氰化物的红球菌属
（8×107CFU/mL），通过在实验室模拟废水环境，以每
周递增10%酚浓度（从100mg/L升至500mg/L）、5%氰化
物浓度（从10mg/L升至60mg/L）的方式进行连续3个月
驯化，使混合菌群在高负荷下的酚类降解速率提升40%
（从8mg/(L·h)增至11.2mg/(L·h)），氰化物去除率稳定
在95%以上。
3.臭氧催化氧化
针对部分顽固物质，为在处理过程中实现有效管
控，相关单位需利用强氧化剂加强氧化处理，破坏有机
物化学结构。具体而言，煤化工废水中含有高浓度有机
物，传统生化处理难以达标，此时可使用臭氧，在催化
剂作用下生成强氧化性自由基，分解难以降解的有机
物，提高废水可生化性，为后续处理创造条件。在此过
程中，相关单位可采用臭氧直接氧化，通过臭氧分子亲
电或亲核反应，直接攻击有机物的不饱和键，实现部分
降解。但这种方法存在一定局限性，对多环芳烃的降解
效率相对较低，因此，可采用催化氧化强化机制，结合
二氧化锰、三氧化二铁，促进臭氧分解，生成高活性自
由基，无选择性地攻击有机物，实现深度氧化。不过，
在实践应用前，工程师需进行工艺定位和流程设计，根
据前期预处理效果，在后续深度处理阶段利用臭氧加强
氧化处理。在氧化剂选择方面，可使用金属氧化物催化
剂，提高催化活性。但在实践管控过程中，工程师还需
控制药剂投加量，严格把控反应条件，避免过度氧化带
来设备腐蚀风险。
例如，某煤化工废水处理厂在完成预处理与生化处
理后，面对仍含有多环芳烃（萘20mg/L、蒽15mg/L）、
喹啉（30mg/L）且COD为450mg/L的二级出水，传统工
艺已难以满足（DB 41/2087-2021）《河南省黄河流域
水污染物排放标准》中COD≤60mg/L的要求，因此，在
深度处理阶段，需要引入臭氧催化氧化工艺作为核心单
元。该厂选用了5套QCY-100型臭氧发生器（单套臭氧
产量为100kg/h），以液氧为气源，在DN1200的催化氧
化反应器内填充粒径4～6mm的二氧化锰-三氧化二铁复
合催化剂（填充率35%，比表面积≥200m2/g），通过空
压机将臭氧以30L/min的流量通入反应器，控制反应温度
30℃±5℃、pH值7.5～8.5、水力停留时间60分钟，使臭
氧在催化剂表面分解产生羟基自由基（·OH），无选择
性攻击有机物分子中的C-C键、C-H键。
4.活性炭吸附与再生
活性炭吸附技术凭借其高比表面积和孔隙结构，可
114
技术应用与研究
去除废水中难以降解的有机物和色度，吸附饱和后需再
生以恢复活性。在实践环节，工作人员需选取合适参数
指标，一般煤质活性炭比表面积可达800～1500m2/g，理
论吸附容量较高，优先吸附疏水性、非极性有机物，对
极性物质吸附较弱。在实践应用过程中，工作人员需控
制吸附条件，确保每次吸附时间大于30分钟，达到吸附
平衡。在吸附环节，工作人员还需将环境pH值调控在
合适区间，一般可在酸性条件下（pH＝3～5）增强化学
吸附效果，避免设备腐蚀。此外，温度升高会增加吸附
量，可将温度设定在20～30℃，满足高效吸附需求。
例如，某煤化工废水处理厂在完成臭氧催化氧化
处理后，面对仍含有微量多环芳烃（0.3mg/L）、喹啉
（3mg/L）且色度达50倍的出水，为满足（GB 3838-
2002）《地表水环境质量标准》中集中式生活饮用水地
表水源地标准，在深度处理末端部署活性炭吸附工艺。
该厂选用ZJ-15型煤质颗粒活性炭（比表面积为
1200m2/g，平均孔径18Å），在3座直径4m、高8m的吸附
塔内以1.2m/s的线速度填充，单塔活性炭装填量50t，设
计吸附停留时间40min，通过PLC系统控制进水pH值为
4.5（投加稀硫酸调节）、水温25℃±2℃，使活性炭对
疏水性有机物的吸附效率提升30%。
在吸附运行阶段系统采用“串联吸附＋间歇反洗”
模式：前两座吸附塔串联运行（第一塔优先吸附大分子
有机物，第二塔深度去除小分子污染物），第三座塔备
用，当在线TOC检测仪显示出水TOC超过5mg/L时，备
用塔切入流程替换饱和塔；2024年监测数据显示，该工
艺对多环芳烃的平均去除率达95%以上，喹啉浓度降至
0.1mg/L以下，色度去除率稳定在80%，出水水质完全满
足回用水标准（COD≤30mg/L，TOC≤5mg/L）。为防止
酸性条件对设备造成腐蚀，吸附塔主体采用玻璃钢内衬
橡胶材质，管道连接处使用聚四氟乙烯垫片，运行三年
未出现渗漏现象。
5.全流程在线监测网络
高效污水处理技术在煤化工企业中的应用涉及诸多
内容。煤化工废水处理面临污染物浓度高、毒性大、水
质波动剧烈等挑战，传统人工取样存在滞后性，难以满
足精细化调控需求。而通过全流程在线监测网络，借助
互联网、大数据和智能分析，可实现从进水到出水的全
流程实时监控，为高效污水处理提供数据支撑。在实践
环节，相关单位可在关键节点部署传感器，比如，在进
水端部署监测COD、氨氮、总磷、pH值、流量等各项
指标的传感器。首先，在生化处理阶段，重点监测溶解
氧、氧化还原电位、污泥浓度、硝态氮、亚硝态氮等物
质含量；其次，在深度处理阶段，重点依托传感器监测
污水色度、浊度、总有机碳和重金属含量；最后，在出
水端重点监测COD、氨氮、总氮、总磷、pH值、悬浮物
含量。可在多个领域、多个环节部署多个监测点，实现
全方位信息采集。整个传感器体系的核心设备是水质传
感器，此外，还可借助可见光光谱仪、荧光光谱仪、电
化学传感器检测水质中的各元素含量，同时，结合流量
监测器、有毒物质监测仪作为补充，使监测数据信息更
全面完整。之后，基于人工智能系统对监测数据信息进
行分析、归类、整理，生成监测图谱，反映当前监测工
作开展情况。
例如，在上述工厂中，传统人工每2小时取样的监测
方式常导致工艺调整滞后1～2小时，曾因未能及时应对
高浓度冲击造成3次生化系统崩溃，因此，斥资2000万元
构建全流程在线监测网络。该网络以200余个传感器为
“神经末梢”，以物联网平台为“大脑中枢”，实现从
进水闸门到总排口的26个关键节点实时监控，数据采集
频率达每分钟1次，为精准调控提供了毫秒级响应支撑。
在进水端该厂部署10组多参数水质监测仪（型号：
WTWMulti3630），每组集成COD、氨氮、pH值、电导
率传感器各1台，每5分钟同步上传数据至中央控制室，
2024年6月通过该系统捕捉到3次凌晨2:00-4:00的酚类
浓度突增（从300mg/L骤升至1200mg/L），系统立即联
动预处理单元将萃取剂投加量提升20%，避免了后续
生化池污泥中毒；生化处理阶段在8座曝气池内安装溶
解氧（DO）传感器（精度±0.1mg/L）、氧化还原电位
（ORP）传感器（分辨率±5mV）、污泥浓度（MLSS）
仪（量程0～10g/L），当1#曝气池DO值从2.0mg/L骤降至
1.2mg/L且ORP同步下降30mV时，系统自动将曝气风机频
率从30Hz提升至40Hz，15min内恢复溶解氧至2.5mg/L，
较人工干预效率提升3倍；深度处理阶段在臭氧催化氧化
反应器进出口设置TOC在线监测仪（误差±2%）、紫外
可见光谱仪（扫描范围200～800nm），实时追踪多环芳
烃、喹啉等特征污染物的降解曲线，当检测到出水TOC
连续30min上升0.5mg/L时，PLC系统自动调整臭氧投加量
从120mg/L增至150mg/L，确保深度处理单元稳定运行。
三、结束语
总体来说，经过对煤化工企业污水问题及高效污水
处理技术的深入研究，我们认识到针对煤化工污水成分
复杂、污染物浓度高等特性，采取一系列高效处理技术
至关重要。加强预处理优化可以减轻后续处理的工作
（下转第247页）
247
　综述
[2]张进.化工仪表在工业生产过程中的应用与优化[J].天
津化工，2024，38(5):70-72.
[3]刘恩，李飞，梁钧.煤化工仪表自控率提升措施分析
[J].化工自动化及仪表，2023，50(6):905-908.
[4]张明.精细化工仪表选型及自动控制系统应用研究[J]. 大科技，2022(28):106-108.
[5]窦凯.精细化工自动化仪表选型研究[J].现代制造技术
与装备，2024，60(3):205-207.
作者简介：胡松松（1997—），男，汉族，山东临邑
人，本科，助理工程师，研究方向：化工仪表。
（上接第15页）
（上接第114页）
量，生物化处理升级能提升生化处理水平，臭氧催化氧
化可深度降解顽固物质，活性炭吸附与再生可去除难降
解有机物和色度，全流程在线监测网络为处理提供数据
支撑。这些技术的综合应用，为煤化工企业污水处理提
供了有效解决方案，有助于推动煤化工行业实现绿色、
可持续发展。
参考文献：
[1]黄培.现代煤化工企业的废水处理技术及应用分析[J].
化工管理，2025(06):73-76.
[2]郝海平，侯志银，崔智辉，等.煤化工废水处理及资
源化利用[J].广州化工，2025，53(03):128-130.
[3]黄伟男.煤化工生产废水零排放技术路径及技术分析
[J].当代化工研究，2025(02):115-117.
[4]闫冰.煤化工废水中生物增效技术的应用[J].云南化
工，2025，52(01):109-111.
[5]刘晓阳.零排放技术在煤化工污水处理中的应用研究
[J].环境科学与管理，2025，50(01):53-58.
作者简介：郭宏亮（1984—），男，汉族，辽宁朝阳
人，本科，中级工程师，研究方向：给水排水工程。
故处置能力，确保危险化学品储存和运输的安全。
参考文献：
[1]林建.石油化工企业危险化学品储存安全管理及事
故应急管理[J].中国石油和化工标准与质量，2024，
44(14):7-9.
[2]邢嘉欢.危险化学品储存策略[J].辽宁化工，2024，
53(06):862-864+871.
[3]何丽明，韩松平.化工生产过程中危险化学品的储
存与运输安全管理研究[J].中国石油和化工标准与质
量，2024，44(12):57-59.
[4]夏健楠，赵志强，杜勇.危险化学品的安全储存与运
输：避免事故的关键[J].科学之友，2024(06):162-163.
[5]王璐.化工生产常见应急事故处理对策及日常安全
维护管理[J].中国石油和化工标准与质量，2023，
43(02):90-92.
[6]应急管理部化学品登记中心，中国石油化工股份有限
公司青岛安全工程研究院，清华大学，等.危险化学
品储运[M].北京：化学工业出版社，2020.
作者简介：李超（1971—），男，汉族，浙江余姚人，
本科，注册安全工程师，研究方向：企业日常安全管
理、隐患排查及整改、各类安全检查等。
（上接第150页）
（上接第162页）
供了有效途径，充分利用每个方位的地震属性信息，与
常规全叠加地震资料相比，可以消除各向异性带来的干
扰，充分突显储层本身的岩性及物性引起的地震响应特
征，为后续储层预测提供最优方位角和炮检距参数的高
质量叠加地震数据。 第二，沉积相是优质储层的控制因
素，扇三角洲前缘亚相是优质储集层形成的物质基础，
波浪和湖流作用是滩坝砂储层的主要成因机制。第三，
利用动态分析和叠加处理的OVT域资料，提高了叠前储
集层预测的精度，该技术在滩坝砂岩储层提供了有效技
术支撑。
参考文献：
[1]李红星.一种基于OVT域的地震储层预测方法[J].特种
油气藏，2019，26(4):52-57.
[2]印兴耀，张洪学，宗兆云.OVT数据域五维地震资
料解释技术研究现状与进展[J].石油物探，2018，
57(2):155-178.
[3]娄兵，姚茂敏，罗勇，等.高密度宽方位地震数据处
理技术在玛湖凹陷的应用[J].新疆石油地质，2015，
36(2):208-213.
[4]刘依谋，印兴耀，张三元，等.宽方位地震勘探技术
新进展[J].石油地球物理勘探，2014，49(3):596-610.
[5]詹仕凡，陈茂山，李磊，等.OVT域宽方位叠前
地震属性分析方法[J].石油地球物理勘探，2015，
50(5):956-966.
作者简介：沈冰玥（1993—），女，汉族，山东淄博
人，本科，助理研究员，研究方向：勘探综合研究。

网友评论 more

环境保护论文最新内容

05-30