煤化工是以煤炭作为主要的原材料，通过化学手段对其进行加工从而得到液态、气态以及固态化合物产品。在煤气化、煤直接液化和炼焦等生产环节中，会产生十分巨大的工业废水量，包括气化废水、净化废水、生活及化验废水、循环排污水等等。目前，我国煤化工企业主要通过预处理、生化处理、深度处理、回用处理以及高盐水处理等环节进行污水处理。
1.1预处理煤化工污水首先要通过预处理来对其中的酚、氨等资源进行回收，并且将其中的油类以及灰渣等杂质进行分离，使其能够进行后续的处理环节。目前我国煤化工污水预处理所用的工艺主要有气浮、沉淀、过滤、萃取、气提等，其中的关键技术在于萃取与气浮。萃取技术主要用于对煤化工污水中的酚、氨等资源进行回收，多用于碎煤加压气化项目产生的高酚氨污水的预处理;气浮技术则用于去除煤化工污水中的油类物质。
1.2生化处理经过预处理后的煤化工污水将继续进行生化处理，即通过微生物对污水中的有机物进行降解。目前，我国煤化工企业中主要使用活性污泥以及厌氧微生物等技术来进行煤化工污水的生化处理。活性污泥技术的优点是对于环境的需求不高，处理效果较为显著，并且技术成熟、操作简单。其缺点是对含酚量较高的煤化工污水难以进行有效处理，会生产较多污泥，在管理方面也有着较高的要求。因此，目前该技术多用于含酚浓度比较低并且毒性较差的煤化工污水处理。厌氧微生物技术的优点是不受煤化工污水的含酚量的制约，能够用于各种浓度的含酚煤化工污水的处理。其缺点主要在于厌氧微生物需要一定的时间进行降解，使得污水处理周期较长，并且受到污水中含碳化合物的影响等。因此，目前我国煤化工企业通常将其与其他方面结合使用。
1.3深度处理经过预处理以及生化处理后，煤化工污水还需要通过深度处理来进一步去除其中可能造成环境破坏的物质。在深度处理环节，目前我国各煤化工企业所采用的主要技术有高级氧化技术、吸附技术以及三级生化技术等。高级氧化技术的原理是以电化学等手段生成羟基自由基(－OH)，以此对煤化工污水中的有机物进行降解处理;吸附技术的原理是以活性炭、粉煤灰等多孔的固体材料来吸附煤化工污水中的污染物;目前应用较为广泛的三级生化技术是曝气生物滤池(BAF)，这些三级生化技术也是通过微生物来对煤化工污水中的污染物进行降解处理。
1.4含盐污水处理煤化工污水中的循环排污水、脱盐水站排污水等，具有有机物含量低、含盐量低于1%的特征，目前多采用回用水站对其进行处理。含盐污水的处理技术目前以“超滤+反渗透”为主，通过该技术能够使污水中的COD含量降到10mg/L以下，氨氮的含量降到5mg/L以下。
1.5高盐水处理通过“超滤+反渗透”等技术对含盐污水进行处理时，会产生TDS超过1%的高浓度含盐污水。陕北地区因为水资源匮乏没有纳污水体，因此必须对这些高浓度含盐污水进行处理，从而实现煤化工污水的零排放。目前处理高盐水的技术是通过蒸发塘将水分蒸发，或者通过蒸发结晶技术回收水分，同时得到结晶盐。
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