煤化工過程需要大量生產(chǎn)用水，用于煤氣發(fā)生爐的煤氣洗滌、冷凝以及凈化，該過程產(chǎn)生大量的廢水，該廢水含有高濃度的污染物，水質(zhì)成分復(fù)雜，主要以酚類化合物為主，同時(shí)含有大量的長鏈烷烴類、芳香烴類、雜環(huán)類化合物、氨氮、氰等有毒和有害物質(zhì)，水質(zhì)可生化性差，具有很強(qiáng)的微生物抑制性，是一種典型高濃度難生物降解的工業(yè)廢水。同時(shí)，煤化工企業(yè)的正常運(yùn)行不僅需要足夠的新鮮水資源，也需要有環(huán)境容量足夠大的納污水體。然而，現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目開發(fā)重點(diǎn)在煤炭資源豐富的西北及華北地區(qū)，這些區(qū)域水資源匱乏，占有量不到全國總量的20%，水環(huán)境容量不足，甚至缺乏納污水體，煤化工產(chǎn)業(yè)的興起將會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域地下水的過度開采和嚴(yán)重污染。針對煤化工企業(yè)的發(fā)展與當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染之間出現(xiàn)的嚴(yán)重矛盾，國家對新建煤化工項(xiàng)目的用水和水污染物的排放提出了嚴(yán)格的要求，處理后廢水回用率達(dá)到95%以上，基本實(shí)現(xiàn)“零排放”。然而，常規(guī)的廢水處理工藝無法獲得滿意的出水水質(zhì)，水污染問題已成為制約煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，通過研發(fā)提高廢水可生化性的關(guān)鍵技術(shù)，緩解有毒和難降解物質(zhì)對微生物的抑制作用，以較低的成本對煤化工廢水進(jìn)行深度處理，實(shí)現(xiàn)廢水中污染物的大幅削減和水資源的重復(fù)利用已經(jīng)成為煤化工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的自身需求和外在環(huán)保要求。
厭氧生物填工藝可能需要用到的填料常用的有組合填料，彈性填料這兩種。組合填料對于生物掛膜更快速，而且比較表面積相對其它的填料也高。
常規(guī)的厭氧工藝處理煤化工廢水存在反應(yīng)器啟動(dòng)困難、處理效能低等問題，往往依賴于活性炭吸附或者稀釋的方法才能正常運(yùn)行。但是，活性炭存在易飽和、再生和更換操作復(fù)雜等困難，而稀釋無疑增加了處理水量和運(yùn)行成本，更會(huì)造成有毒和難降解物質(zhì)在反應(yīng)器內(nèi)的不斷積累，負(fù)面影響了厭氧處理效果。近些年研究發(fā)現(xiàn)，厭氧微生物在共代謝基質(zhì)存在條件下能夠強(qiáng)化其分解有毒和難降解有機(jī)物的能力。W.Wang等研究了甲醇共基質(zhì)(甲醇500mg/L)和粉末活性炭(1.0g/L)強(qiáng)化厭氧工藝處理煤制氣廢水中酚類化合物的效能，結(jié)果表明兩種處理方式分別將酚類化合物的去除率由30%～40%提高至73%和75%左右，而且顯著改善了廢水的好氧生化性能，該研究認(rèn)為稀釋進(jìn)水或者延長停留時(shí)間難以顯著提高厭氧工藝處理煤化工廢水的效果。S.Y.Jia等采用大比例回流改良厭氧工藝處理煤化工廢水，污染物的去除效果顯著提高，同時(shí)厭氧污泥的微生物群落結(jié)構(gòu)也被改變。實(shí)際上，厭氧工藝對COD和氨氮去除能力有限，但是廢水經(jīng)厭氧處理后形成大量易生物降解的小分子有機(jī)物，可以顯著提高廢水可生化性和好氧降解性，這對于組合工藝的高效處理性能具有更重要的意義。
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