煤化工廢水“零排放”技術要點及存在的問題

郭 寧，李衛(wèi)平

（內(nèi)蒙古科技大學，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

煤化工廢水“零排放”技術要點及存在的問題

郭 寧，李衛(wèi)平

（內(nèi)蒙古科技大學，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

在科學發(fā)展觀的正確引導下，煤化工廢水排放必須實現(xiàn)“零排放”才可以實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。在這一背景下，文章分析了煤化工廢水“零排放”的技術特點，進一步分析我國現(xiàn)在的煤化工排放中存在的問題，同時提出了相應的解決措施。

煤化工； 廢水； 零排放； 述評

1 引言

對于煤化工行業(yè)的廢水“零排放”來說，它是把煤化工項目里的廢水變成固體或者濃縮液體的形式，在經(jīng)過處理后進行排放?，F(xiàn)在來看，很多建設過程里的煤化工項目都開始實施廢水“零排放”方案，不過，截止到目前為止，國內(nèi)還沒有可以真正實現(xiàn)零排放的煤化工企業(yè)，它仍然處于研發(fā)和普及階段。由于廢水“零排放”裝置在運行時穩(wěn)定性不高，加上能源消耗比較大，同時還有一定的危險因素，所以煤化工行業(yè)里廢水“零排放”難以快速發(fā)展。

2 煤化工廢水“零排放”技術要點

對于煤化工廢水來說，它的“零排放”處理要通過有機廢水處理、含鹽廢水處理、濃鹽水處理和高濃鹽水固化處理4 個工段。圖1表示的是煤化工廢水“零排放”的具體方案。

2.1 有機廢水處理工段

在對有機廢水進行處理的工段里，可以按照具體水質(zhì)狀況和場地狀況來選擇不同的工藝。具體來看，在這一階段對有機廢水處理必須注意以下幾點：第一，在廢水里會含有很多難以降解的有機物，同時還有一定的毒性，必須在厭氧或欠氧環(huán)境下開環(huán)， 進一步提高廢水的可生化性。第二，在這一工段里要延長廢水生化段的時間。通過研究得知，在好氧段的停留時間必須長于36 小時， 而在厭氧段的停留時間應長于12 小時。在高溫氣化時，盡管廢水COD的濃度比較低，但是氨氮濃度不低，所以在選擇時要通過硝化和反硝化效果好的處理手段進行處理。

2.2 含鹽廢水處理工段

由于膜分離技術水平不斷提高，加上膜生產(chǎn)工藝得到改進，所以膜的使用時間不斷延長，同時價格也逐漸降低，應用也越來越廣泛?，F(xiàn)在來看，煤化工行業(yè)里的廢水處理通常使用兩端式處理方法，在預處理階段里，通過絮凝沉淀和過濾工藝為后期處理做好鋪墊，在這一階段里是去掉廢水里的鹽分，有利于后續(xù)的雙膜處理。

2.3 濃鹽水處理工段

反滲透的濃鹽水不僅含有無機鹽和有機物，同時還含有在脫鹽等過程里需要的化學品，所以其成分比較多，對于濃鹽水的處理是控制煤化工廢水“零排放”的關鍵。在處理濃鹽水時，國內(nèi)有很多企業(yè)把它們當作灰渣場的清理劑。不過，在我國目前的很多渣場和煤場中，它們采用的是封閉式管理，所以借助于調(diào)濕消納的水量有限。

2.4 高濃鹽水固化處理工段

現(xiàn)在看來，國內(nèi)外在處理高濃鹽水時一般會采用自然蒸發(fā)固化和機械蒸發(fā)和多效蒸發(fā)三種技術。

2.4.1 自然蒸發(fā)

對于自然蒸發(fā)來說，它是在氣候適宜的狀況下，利用足夠的太陽能，通過蒸發(fā)塘把高濃鹽水蒸發(fā)，在結(jié)晶以后填埋反應后的結(jié)晶體。在國內(nèi)對于蒸發(fā)塘的研究不多，所以沒有模型可供參考，通過分析幾個蒸發(fā)塘的狀況發(fā)現(xiàn)，其在具體實踐中并不理想，高濃鹽水難以蒸發(fā)，同時蒸發(fā)塘的容量不大，如果不加以擴建的話，最后會變成污水池。

2.4.2 機械蒸發(fā)

在國內(nèi)對于濃鹽水蒸發(fā)技術的研究已經(jīng)展開，但在實踐中的效果并不理想，這是因為沒有解決好蒸發(fā)器傳熱面的結(jié)垢問題。另一方面，對于純鹽的研究逐步擴大，其他鹽類的數(shù)量盡管比較少，但還是會在一定程度上影響成垢的熱力學、動力學和水垢的結(jié)構。

2.4.3 多效蒸發(fā)

由于蒸發(fā)塘受天氣和其他因素影響較大，土地需求面積大，且蒸發(fā)固化后的鹽全部為危險廢物，近年來，隨著研究的深入，利用各種鹽的飽和結(jié)晶溫度不同，利用多效蒸發(fā)技術可以實現(xiàn)分鹽處理，可以實現(xiàn)鹽的綜合利用，真正實現(xiàn)“近零排放”，變廢為寶.

3 煤化工廢水“零排放”存在問題及建議

3.1 生產(chǎn)安全

對于氣化的廢水來說，它的水質(zhì)不僅會受到氣化溫度的影響，還會受到煤質(zhì)的影響，所以有很強的波動性。另外，由于我國現(xiàn)在的煤化工行業(yè)“零排放”工程發(fā)展不完善，所以要想實現(xiàn)低能耗生產(chǎn)，還要進一步調(diào)整工藝參數(shù)。由于反應溫度的變化和壓力的變化，廢水的水質(zhì)必然也會隨之變化，廢水的末端治理也會受到影響。另外，由于煤化工廢水“零排放” 方案難度比較大，系統(tǒng)比較復雜，很多程序之間相互影響，所以只要一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，項目的廢水“零排放”這一目標就會受到影響。

3.2 經(jīng)濟成本

在我國，要想實現(xiàn)煤化工項目的“零排放”，不僅要克服技術因素，還要大量的資金。除此之外，廢水“零排放”過程里會產(chǎn)生一定的結(jié)晶固體，對于這些固體的處理必須恰當，所以要建設配套的危險固廢填埋場。另外，還需要建設容積比較大的廢水暫存池。這樣一來，經(jīng)濟成本比較高，要想完全實現(xiàn)煤化工行業(yè)的廢水“零排放”成本比較高。

4 結(jié)束語

由于我國的工業(yè)發(fā)展不斷加快，所以對水的需求量不斷增加，這樣一來，我國的水資源短缺現(xiàn)象更加嚴重。另外，我國的水環(huán)境形勢比較復雜，同時呈現(xiàn)了惡化趨勢，所以必須出臺嚴格的水環(huán)境保護措施。在用水成本不斷增加的背景下，環(huán)保問題迫在眉睫，在出臺相關的鼓勵政策以后，實現(xiàn)廢水“零排放”必然是大勢所趨。

［1］楊曄，姜華.我國煤化工廢水零排放的實踐困境與出路［J］.煤化工，2012（05）∶26-29.

［2］黃開東，李強，汪炎.煤化工廢水“零排放”技術及工程應用現(xiàn)狀分析［J］.工業(yè)用水與廢水，2012，43（05）∶1-6.

［3］曲風臣.煤化工廢水“零排放”技術要點及存在問題［J］.化學工業(yè)，2013，31（2/3）∶18-24.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.022