零排放技术在煤化工污水处理中的应用研究

零排放技术在煤化工污水处理中的应用研究

发表时间：2018-06-06T15:42:41.843Z 来源：《科技新时代》2018年3期作者：陈超肖文双

[导读] 摘要：煤化工生产企业的水处理问题一直是企业高速发展的制擎，想要获得持久的竞争力就必须提升废水的处理工艺，使其处理稳定性更强，成本更低。本文围绕零排放技术在煤化工污水处理的应用做了探讨，阐述了煤化工污水的来源和分类，摘要：煤化工生产企业的水处理问题一直是企业高速发展的制擎，想要获得持久的竞争力就必须提升废水的处理工艺，使其处理稳定性更强，成本更低。本文围绕零排放技术在煤化工污水处理的应用做了探讨，阐述了煤化工污水的来源和分类，分析了目前我国煤化工企业污水零排放的处理技术和工艺状况，论述了当下零排放技术在煤化工企业污水处理中的有效应用，供业内相关人士参考。

关键词：零排放技术、煤化工废水、处理工艺

1引言

煤化工企业一直都是用水大户和排水大户，在新的政策和时代环境下，水资源的高效利用以及水环境保护问题是煤化工企业面临的全新挑战。近年来，化工企业纷纷探索各种处理效果更好、工艺更稳定、成本更低的处理技术。其中零排放技术受到业内人士的认可并得到越来越普遍的应用。所谓污水零排放，即指工业污水中的污染物最终不是以废水的形式排放到自然水体环境中，而是在工业生产及处理的不同阶段采取各种处理技术和手段来使污染物的形态进行转移，形成各种污泥、结晶固体、氮气、二氧化碳或其他无害气体的形式进行外排或外运处理。

2煤化工污水来源及分类

煤化工污水主要有两大类，一类是生产生活类污水，主要包括汽化炉污水、化工运行装置的污水、储运和罐区的冲洗污水以及各种生活污水和雨水等；另一类是清净下水，主要包括处理后的生产生活污水、循环系统排污水、脱盐系统的高浓度盐水、锅炉排水等。污水零排放处理工艺的示意图如（图1）。

图1

3煤化工污水零排放处理技术现状

目前，我国煤化工企业的污水主要污染源来自于气化炉，气化炉的工艺形式和生产流程不同也造成了污染物的不同。煤气化技术主要有三大类：一个是“壳牌”工艺，如果采用粉煤灰气化技术，其污水具有高氨氮、高氰化物的特点；而如果采用高温气化技术，则污水中有机污染物浓度较低。第二类是“德士古”工艺，主要采用水煤浆气化技术，其污水具有高氨氮、高硬度、高悬浮物、高二氧化硅的特点。第三类是“鲁奇”工艺，主要采用碎煤气化技术，由于气化温度较低，因此污染程度较高，具有高氨氮、高酚、高COD、高油污的特点。这类污水的污染物成分最为复杂，因此处理难度也最高。

4零排放技术在煤化工污水处理中的应用

（一）污水处理

污水处理主要包含预处理工艺、生化处理工艺以及深度处理工艺。在预处理过程中，德士古工艺的污水大多采用化学软化技术和沉淀技术相结合的工艺来去除污水中的悬浮物以及二氧化硅，有效降低水的硬度。而壳牌工艺的污水大多采用漂水破氰技术来去除污水中的氰化物。鲁奇工艺的污水大多采用浮动收油技术和隔油技术再加上气浮技术来去除污水中的油污和悬浮物。生化处理工艺是污水处理的关键工艺，在很大程度上决定了出水各项指标是否达标。目前煤化工企业中常见的生化处理工艺主要有A/O工艺、SBR工艺以及各种升级变形工艺等。 SBR处理工艺具有抗冲击性强、抗污堵能力强和抗结垢能力强的优点，因此得到企业的普遍应用。典型的SBR工艺可以设置四个或四个以上的工序系列，一旦系列受到冲击可以灵活调整步骤和顺序，保证污水处理系统的正常使用。A/O处理工艺相较于SBR工艺，占地面积更小、投资成本更低，运行和维护也更简便。但是由于这种处理工艺普遍采用推流式，因此其不足之处在于抗冲击能力和恢复性能力较弱。深度处理工艺主要包括氧化工艺、曝气生物滤池工艺。其中氧化工艺过程中由于参与反应的是臭氧，不添加药剂，因此不会引入其他

的污染源，为后续的处理工艺减轻了负担而得到广泛的应用。

（二）污水回收及利用

污水回收及利用主要包括两大工艺环节，一个是预处理工艺，另一个是膜处理工艺。预处理工艺主要是为了减轻后续的膜处理工艺负担，先对污水进行化学软化处理来有效降低水的硬度，同时对污水中的悬浮物和二氧化硅进行去除。目前常见的工艺是采用化学软化、沉淀和过滤相结合的技术，其中化学软化处理环节多采用石灰纯碱法。在经过预处理工艺后，要利用膜处理工艺来对废水进行脱盐处理。目前创建的脱盐工艺主要有离子交换法和反渗透膜法，其中离子交换法适用于废水中含盐量不高的情况，因此对于大多数的煤化工企业多采用反渗透膜法来进行脱盐处理。对于反渗透膜处理工艺来说，膜污染和堵塞使较常见的问题，因此很多企业在反渗透膜前安装了超滤膜，形成双模处理工艺来减少膜污染，有效延长膜的使用寿命。

（三）高浓盐水处理

高浓盐水的处理工艺目前主要有三种，一是常规的工艺，将化学软化、沉淀、过滤、浓水双模有机结合起来；第二种是高效反渗透工艺，将化学软化、沉淀、过滤、离子交换、浓水双模、高效反渗透有机结合起来；第三种是电渗析工艺，将化学软化、沉淀、过滤、离子交换、浓水双模、高效反渗透有机结合起来。通过将浓盐水进行高倍浓缩，为后续的结晶工艺环节做准备。

（四）蒸发结晶工艺

经过高浓盐水处理工艺之后的废水含盐量约在6%～15%之间，需要进行结晶才能实现回收利用。目前结晶的方法主要以热法蒸发结晶为主，主要涉及到两种工艺技术，一种是机械蒸汽压缩循环蒸发工艺，一种是多效蒸发工艺，对比来看，前者的处理成本更低，所以对于一些蒸汽条件不足的煤化工项目来说较为适用。而多效蒸发工艺的运行费用较高，因此对于一些废热蒸汽多余的煤化工项目较为适宜。对于热法蒸发结晶工艺来说，需要注意以下问题，一是由于此种工艺只能处理盐，所以要事先对浓盐水中的其他有机物进行前端控制；二是结晶后的盐分要涉及到外运和处理的费用，想要有效减轻企业的成本负担，需要进一步控制结晶的纯度和质量，实现资源的再利用。

（五）污泥和结晶固体的处理

煤化工污水处理主要涉及到三类污泥：有机污泥、无机污泥、杂盐和母液。其中有机污泥的处理方式通常是在浓缩后利用叠卧螺离心机或者螺式脱水机进行机械脱水，是污泥含水量降到85%以下，如果污泥量较大可增加干化措施，使含水量进一步降低到40%以下。无机污泥主要含有各种无机颗粒物质，含量较大，因此多采用板框压滤机进行处理，有效提高泥饼的固含量。对于杂盐和母液的处理一般采用盘式干燥机，一方面提高泥饼的固含率，另一方面减少外运处理。

5结论

综上，随着科技的快速发展，零排放技术也在更新换代。对于煤化工企业来说，从零排放技术入手来提升污水的处理质量和效率是企业提升竞争力的重要举措，同时也为未来走向生态环保型企业筹备了更多的砝码。

参考文献

[1]煤化工废水零排放的制约性问题，童莉，郭森，周学双，《化工环保》，2010,30（5）

[2]煤化工废水的来源及处理方案，孙贵军，《资源节约与环保》，2013,18,（6）

[3]煤化工废水处理技术试验研究，陈艳艳，王军胜，盛飞，等，《环境工程》，2014,32（2）