煤炭学报

作者：辛林, 尚振杰, 牛茂斐, 杨敏, 李华龙, 徐伟豪, 王欣, 刁垌彤, 王若男,

关键词：煤炭地下气化(UCG), 煤气洗涤废水, 现场废水, 有机污染物, 因子分析,

煤炭地下气化(UCG) 被认为是煤炭清洁绿色开采技术，尤其是可利用衰老报废矿井遗留煤炭资源生产高氢组分煤气，并实现地下燃空区二氧化碳储埋封存，对促进我国煤炭高效清洁利用和“双碳”目标实现具有重要意义和广泛的发展前景。然而，UCG 过程控制不当造成潜在地下水污染风险，是制约其产业化应用的因素之一。研究收集了煤热解和煤炭地下气化试验中的气体洗涤水。采用因子分析，结合气化废水污染指标，揭示焦油中有机污染物随高温煤气迁移对地下水的污染特征。结果表明：热解温度为300～700 ℃，热解煤气洗涤废水中的有机组分复杂，主要以脂肪烃、酚及其衍生物、苯及其衍生物为主。UCG 洗涤水与UCG 现场取样废水相似，酚类占比最高，超过37.5%。UCG 工程现场井下抽排废水的化学需氧量(COD)为413 mg/L，高于炼焦化学工业污染物排放标准值。随着热解和气化温度的升高，大量水溶性有机物生成，煤气洗涤废水总有机碳(TOC) 和化学需氧量(COD)的浓度增加，更多脂肪烃类有机物随煤气迁移，并通过冷凝作用富集在煤气洗涤废水中。通过因子分析将TOC和COD合并为单一有机污染指标，且该指标与温度有关，水污染程度F值随温度升高而增大。通过阐明煤炭地下气化过程中水溶性有机污染物的形成机制，研究为煤炭地下气化过程中的地下水污染防治提供了理论依据。

来源：2026年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

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