現(xiàn)代煤化工含鹽廢水處理技術(shù)進(jìn)展及對(duì)策建議

張?chǎng)涡?/p>

摘 要：現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目主要以坑口布局為主，集中分布在西部和北部地區(qū)，由于這些地區(qū)水資源承載力有限，對(duì)煤化工項(xiàng)目的水資源利用和廢水處理技術(shù)提出了嚴(yán)格的要求。煤化工氣化技術(shù)不同水質(zhì)差異較大，其廢水處理也不同。

關(guān)鍵詞：煤化工含鹽廢水處理技術(shù)；對(duì)策建議

我國的煤化工項(xiàng)目目前主要分布在西北等煤炭資源相對(duì)豐富的地區(qū)，新型煤化工企業(yè)規(guī)模及耗水量巨大，煤轉(zhuǎn)化新鮮水耗一般在2.5 t/t 以上。煤化工廢水是典型的含有難降解有機(jī)化合物的生產(chǎn)廢水煤化工廢水中難降解有機(jī)化合物主要是吡啶、聯(lián)苯、咔唑、三聯(lián)苯等；易降解有機(jī)化合物主要是苯類、酚類化合物，比如有吡咯、呋喃、萘、瞇唑等。

1 現(xiàn)狀

近年來，國內(nèi)外研究者不斷提出新的方法和技術(shù)用于處理煤化工廢水，但各有利弊。一是普通活性污泥工藝難以承受如此高濃度的難降解物質(zhì)，即使在短時(shí)間內(nèi)取得較高的COD去除率，但出水中難降解有機(jī)物含量依然較高、脫氮效率很低。二是生物膜法能夠較好地保持污泥量，但COD去除效率低，負(fù)荷低，難以處理大流量煤化工廢水。當(dāng)煤化工廢水中難降解污染物或有機(jī)氮含量較高時(shí)，單純生物處理工藝將難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，采用物化處理工藝能夠減少廢水中難降解有機(jī)物的含量和改善廢水可生化性，減輕生物工藝的處理負(fù)荷，為廢水達(dá)標(biāo)排放或回用奠定良好的基礎(chǔ)條件。

2 煤化工含鹽廢水處理技術(shù)

1.脫鹽深度處理與回用煤氣化廢水中除了氨氮、有機(jī)物之外，還含有一定量的無機(jī)鹽。傳統(tǒng)的深度處理工藝（混凝、高級(jí)氧化等）對(duì)于無機(jī)鹽沒有去除作用，產(chǎn)水直接回用會(huì)造成無機(jī)鹽在系統(tǒng)中的累積，對(duì)設(shè)備造成損害。因此，一般采用脫鹽技術(shù)進(jìn)行深度處理，才能滿足工業(yè)循環(huán)冷卻水回用要求。而最大限度地提高水回收率，減少濃水排放量，實(shí)現(xiàn)近零排放，是脫鹽深度處理的重點(diǎn)。膜分離技術(shù)是利用膜的選擇性對(duì)不同粒徑組分的選擇性通過，實(shí)現(xiàn)料液選擇性分離的技術(shù)。根據(jù)膜孔徑的大小可以分為微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜等。膜分離過程是物理過程，不伴隨有相的變化。以陶瓷球?yàn)檩d體，經(jīng)表面掛膜、增菌處理使微生物細(xì)胞附著在陶瓷球表面形成菌膜。處理氣化洗焦廢水時(shí)COD 去除率達(dá)90. 4%，對(duì)廢水中苯、萘、菲、喹啉、異喹啉和吡啶的去除率也較好。膜處理產(chǎn)生大量的濃鹽水是實(shí)現(xiàn)廢水“零排放”的瓶頸，濃鹽水處理技術(shù)有常規(guī)處理、膜濃縮、高濃鹽水蒸發(fā)、超高濃度濃鹽水噴霧結(jié)晶等技術(shù)。

2.水煤漿灰水和粉煤氣化的廢水處理。針對(duì)這些問題，研究人員分別針對(duì)厭氧和好氧工段進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，開發(fā)了兩級(jí)厭氧工藝、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、序批式活性污泥床反應(yīng)器、膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器、粉末活性炭-活性污泥反應(yīng)器、流動(dòng)床生物膜反應(yīng)器等新型生化處理技術(shù)，應(yīng)用于煤氣化廢水處理，成效顯著。同時(shí)，針對(duì)煤氣化廢水中酚類、吡啶、喹啉等典型污染物，培育、篩選功能性細(xì)菌以及探索新型生物降解機(jī)理，也是強(qiáng)化煤氣化廢水生化處理單元效能的重要途徑。將脫酚菌作為微生物添加劑添加至生物接觸氧化反應(yīng)器中，提高了生化處理對(duì)于典型污染物的去除，COD 去除率達(dá)到78%，總酚去除率可達(dá)80%。以甲醇為共代謝基質(zhì)，可以有效降低煤氣化廢水的毒性，提高可生化性，強(qiáng)化了對(duì)于COD、總酚的去除。

3.循環(huán)水和鍋爐水排污處理。鍋爐運(yùn)行期間排污裝置不按要求安裝、排污操作沒有任何依據(jù)、甚至不排污是我們經(jīng)常會(huì)碰到的問題。其實(shí)鍋爐排污水處理的重要組成部分，是保證鍋水水質(zhì)達(dá)到國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的重要手段。實(shí)行有計(jì)劃地、科學(xué)地排污，是保持鍋水水質(zhì)良好、減緩或防止水垢結(jié)生、保證蒸汽質(zhì)量、防止鍋爐金屬腐蝕的重要措施。當(dāng)含有各種雜質(zhì)的鍋水經(jīng)不斷蒸發(fā)、濃縮，雜質(zhì)的濃度逐漸增大，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)就會(huì)給鍋爐帶來一系列不良后果，如水垢的迅速生成、鍋筒內(nèi)水面發(fā)泡以至產(chǎn)生氣水共騰、蒸汽品質(zhì)惡化、鍋爐金屬腐蝕等。若不及時(shí)有效地排出鍋外，不僅惡化鍋水品質(zhì)，還有可能生二次水垢，威脅鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此鍋爐安裝排污裝置時(shí)必須按要求，司爐工和水質(zhì)化驗(yàn)工應(yīng)相互配合勤排、少排、均衡排以確保鍋爐水質(zhì)達(dá)標(biāo)。對(duì)高硅含量的軟化水，在保證鍋水相對(duì)堿度合格的情況下，適當(dāng)少量添加可防止受熱面結(jié)硅垢。

3 對(duì)策建議

1.加強(qiáng)源頭控制污染物產(chǎn)生和排放。煤氣化廢水水質(zhì)主要由煤質(zhì)、原水水質(zhì)和氣化爐爐型決定。不合適的煤種和工藝對(duì)廢水水質(zhì)影響較大，如新疆哈密地區(qū)的富油褐煤就不適合用于煤化工，不僅會(huì)增加污水處理難度，而且無法充分利用煤中油資源。準(zhǔn)入條件中指出嚴(yán)格限制將加工工藝、污染防治技術(shù)或綜合利用技術(shù)尚不成熟的高含鋁、砷、氟、油及其他稀有元素的煤種作為原料煤和燃料煤。研究確定各煤炭基地煤炭優(yōu)先利用方式和禁止利用方式，為確定不同地區(qū)不同煤種應(yīng)用于煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向提供依據(jù)，通過清潔生產(chǎn)工藝，減輕原料帶來的有毒有害污染物的數(shù)量和濃度。

2.逐步推行大水管理。煤化工行業(yè)應(yīng)逐步推行大水管理，將水作為重要要素納入生產(chǎn)管理中進(jìn)行統(tǒng)一分配和調(diào)度，強(qiáng)化運(yùn)行管理。一方面，煤化工企業(yè)應(yīng)做好全廠節(jié)水工作，在項(xiàng)目建設(shè)前期，可以引入第三方咨詢，在完成國家政策要求的耗水指標(biāo)外，幫助企業(yè)進(jìn)行水平衡梳理，鼓勵(lì)企業(yè)開展節(jié)水技術(shù)研發(fā)，推廣水夾點(diǎn)節(jié)水技術(shù)，從過程系統(tǒng)工程學(xué)角度實(shí)現(xiàn)水的充分利用。另一方面，煤化工企業(yè)應(yīng)做好水的分質(zhì)利用和分質(zhì)回用，實(shí)現(xiàn)水盡其用。無論是節(jié)水還是用水過程，精細(xì)化管理都應(yīng)貫穿始終。

現(xiàn)代煤化工行業(yè)的發(fā)展離不開廢水處理和處置，應(yīng)從工藝選擇、設(shè)計(jì)優(yōu)化、新技術(shù)應(yīng)用等方面著手，盡量從源頭進(jìn)行污染物削減，減輕廢水處理負(fù)擔(dān)。煤化工廢水的達(dá)標(biāo)排放或回用，不僅可以實(shí)現(xiàn)煤化工廢液零排放，破解水資源污染的難題，也是我國煤化工產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要保障。

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