新型煤化工废水零排放技术分析

摘要：随着环境问题的日益突出和能源短缺越来越严重，煤化工企业的污水处理成为城市整治的重点，所以煤化工企业必须要优化废水排放技术，解决其耗水量、废水排放量大、污染物浓度含量高的问题。在这样的背景下，新型煤化工废水零排放技术得以发展，实现“无废水外排”。其技术工艺复杂，需要通过多道工艺处理来实现煤化工废水的“零排放”，这对于解决我国水资源短缺和环境污染有重要的作用，是煤化工产业可持续发展的要求。

关键词：煤化工；零排放技术；问题；策略

社会经济快速发展的同时带来了很多问题，包括环境和能源问题，制约着我国经济的发展，所以必须要及时解决这些问题。煤化工企业的发展对我国环境和能源有重要的影响，必须要解决其生产过程中产生的废水，促进煤化工废水的零排放。因此，就要积极探索新型煤化工废水零排放技术，结合我国现阶段废水零排放的情况，探索有效的技术，降低废水零排放技术工艺的运行难度和风险。

1新型煤化工废水零排放技术的主要问题

1.1排放工序复杂。近年来，我国很多煤化工企业开始探索废水零排放的技术，不断优化调试了其工艺流程和相关参数，有效降了其生产过程中的能耗。但是因为压力、反应温度等相关参数不断变化，使得整个试验调试过程中的废水水质也不停出现波动。而且生产操作系统的稳定性不足，难以满足废水处理系统的回用水要求，所以废水处理后还不能进行有效利用，依然只能运用传统的方法向外界排放，不能有效解决环境污染问题[1]。1.2排放方案不科学。不同于传统的污水直接排放，新型煤化工废水零排放技术是将废水、含盐废水进行过滤处理和反渗透处理，并进行回收利用。在实际运行过程中，如果污水浓度推算依据反渗透浓缩倍数，水质的实际特点就不能精确把握。而且经过二段处理后的浓盐水再次进行浓缩回收，就会大大增加浓盐水的浓度，如果处理的不好，这些处理过的废水也起不到环境保护的效果。蒸发结晶这一零排放技术的能耗高，通常企业都不会长时间运用这一方式，所以运用最普遍的还是自然蒸发塘，但是其占地面积大，外泄渗漏现象频发，还难以实现废水零排放处理。1.3水平衡困难。煤化工废水零排放的关键环节就是进行废水的深度处理回收，包括循环排污、生化处理生产废水等环节。现在煤化工企业越来越重视废水的综合处理利用，这也提高了企业废水回用的能力，推动了废水回收循环利用。但是目前水回用和平衡调度难度越来越高，这与水循环需求变化方式、生产装置运行稳定性等多方面的因素有关。1.4废水深度处理有难度。在设计煤化工废水零排放时，通常会处理废水再进行水系统的循环水回用，这是为了提升废水的回用能力。但是这样的处理使得后续的废水深度处理难度大大增加，所以在煤化工企业的循环排水废水处理中开始运用高效分子渗透废水处理技术，这就大幅度提升了废水回用效率，浓盐水蒸发处理量越来越少，推动了废水零排放目标的实现。

2加强新型煤化工废水零排放技术的策略

2.1生化处理技术。生化处理技术的核心工艺就是污水处理，这影响到出水的达标。煤化工中的活性污泥法处理技术主要包括序批式活性污泥法（SBR）和生物脱氮工艺（A/O）两种。SBR技术具有抗冲击、抗污堵、抗结垢能力强等特点，是煤化工污水处理应用广泛的一种工艺，其变形工艺多，不过需要结合水质水量的变化对步序和使用系列进行调整。比如SBR变形工艺常规设置的系列不小于4个，调整步序可以保证正常出水，使得受冲击系列恢复更加快速。而且这一技术可以结合射流曝气方式和碟式曝气器一起使用，可以大大减少曝气头堵塞的问题；在同等生化停留时间下，A/O工艺比SBR工艺的占地小，投资和仪表阀门量少，其运用的常规形式是推流式，抗冲击和冲洗后恢复性能不高。但是运行维护简单，经济实用，只要保证煤化工上游工艺装置排水足够稳定即可。2.2深度处理工艺。废水深度处理主要针对的是污水生化出水中的少量氨氮和有机物，包括臭氧氧化、臭氧催化氧化、曝气生物滤池（BAF）、膜处理（MBR）等多种工艺。在煤化工废水处理中运用最普遍的是臭氧氧化和臭氧催化氧化，其反应过程中不需要添加其他药剂和污水的盐分，工艺流程简单，为后续回用提供了有机物指标保障，而且不产生污泥。2.3污水回用处理。污水处理站处理了生产生活污水后，如果要满足回用水指标，还需要运用水中的各类无机盐进行进一步处理。而要兼顾后续双膜单元的水收率和膜的使用寿命，就需要运用回用预处理工艺，进行水的化学软化处理，去除其中的二氧化硅、悬浮物等污染物。通常运用石灰纯碱法来进行水质的化学软化，个别项目硬度可以运用石灰法。废水预处理是膜处理效果的关键因素，一般总硬度不超过200mg/L，悬浮物不超过5mg/L，所以会运用化学软化、沉淀和过滤的工艺处理。2.4膜处理工艺。目前我国的除盐工艺有离子交换法和反渗透膜法两种，离子交换法适合处理含盐量不高的废水，煤化工污水回用系统运用的主要是反渗透膜法。防止膜污染可以减少其清洗次数，所以在反渗透膜前设置超滤膜，保证了反渗透单元的水化率。反渗透装置处理可以。证污水脱盐率不小于97％，可以截留水中大部分的细菌、胶体和大分子量有机物，降低酸、碱和酸碱回用水的环境污染，提高出水水质的稳定可靠性，降低运行费用。2.5浓盐水处理煤化工企业中浓盐水处理的工艺多样，如果其总进水含盐量2000mg/L，水量为1500t/h，常规工艺就要运用化学软化、沉淀、过滤和浓水双膜，将浓水浓缩到30g/L，蒸发结晶单元规模100t/h。而运用高效反渗透需要在常规工艺中增加离子交换软化和高效反渗透，将浓水浓缩浓缩30倍后进行蒸发结晶。2.6蒸发结晶工艺。高浓盐水的含盐量高，回收利用困难，所以需要继续进行浓缩处理，主要的处理方式包括蒸发塘和热法蒸发结晶两种，而运用最普遍的是热法蒸发结晶，因为蒸发塘需要有足够的场地和环境，使得其使用受到限制。热法蒸发结晶需要先浓缩后结晶，包括机械蒸汽压缩循环蒸发工艺（即MVR）和多效蒸发工艺两种。但是MVR工艺的处理成本更低，主要运用在蒸汽不足的煤化工项目中，而多效蒸发工艺运用在废热蒸汽有余的项目，其工艺流程简洁，运行维护简单，但是运行费用高。环保部门将大部分煤化工项目热法结晶产出的盐分定义为危废，所以其外运处理费用非常高，必须要保证运用热法结晶工艺可以控制蒸发结晶单元的设计参数，满足分盐至产品级的目的，保证杂盐含量不超过总盐量的15%。这一工艺只能处理盐，如果浓盐水中有机物的前端控制不到位，要保证热法结晶系统的正常运行和盐的品质，就必须要运用蒸发结晶段进行母液的定期排放。2.7污泥和结晶盐处理。在煤化工污水零排放的中，污泥包括有机污泥、无机化学污泥和杂盐及母液。其中有机污泥来源于污水处理站生化的剩余污泥，污水处理站生化预处理单元和回用水站软化单元中会产生无机化学污泥，主要表现为无机颗粒物，污泥量大，末端的热法结晶段产生的是杂盐和母液。处理生化污泥需要进行浓缩后机械脱水，通过叠螺式脱水机或卧螺式离心机运用保证出泥含水率在80%~85%。如果项目污泥量大，可以增加污泥干化措施，保证含水率不超过40%，减少了外运泥饼量；而要提高无机化学污泥泥饼的固含率，需要进行板框压滤机处理，保证泥饼含水率不超过60%；处理杂盐和母液要注意提高其固含率，可通过盘式干燥机的处理来减少外运处置规模。

3结语

新型煤化工废水零排放技术的出现推动了我国环境保护的发展，是经济可持续发展的要求。新型煤化工废水零排放技术是一项复杂的系统，需要结合其运行现状促进零排放，加强各个环节的完善改进。提升新型煤化工废水零排放技术的运行效率，既可以实现环境保护，降低能源消耗，更可以推动我国经济的可持续发展。

参考文献

[1]张玉奇，韩月.新型煤化工废水零排放技术问题与解决方式[J].工程技术：引文版，2017，（01）：227.

作者:刘慧霞 单位:1.吕梁市煤炭工业学校