煤化工废水“零排放”技术要点及存在的问题

2016-10-19李卫平

山东工业技术 2016年19期

关键词：零排放工段煤化工

郭宁，李卫平

（内蒙古科技大学，内蒙古包头 014010）

煤化工废水“零排放”技术要点及存在的问题

郭宁，李卫平

（内蒙古科技大学，内蒙古包头 014010）

在科学发展观的正确引导下，煤化工废水排放必须实现“零排放”才可以实现经济可持续发展。在这一背景下，文章分析了煤化工废水“零排放”的技术特点，进一步分析我国现在的煤化工排放中存在的问题，同时提出了相应的解决措施。

煤化工；废水；零排放；述评

1 引言

对于煤化工行业的废水“零排放”来说，它是把煤化工项目里的废水变成固体或者浓缩液体的形式，在经过处理后进行排放。现在来看，很多建设过程里的煤化工项目都开始实施废水“零排放”方案，不过，截止到目前为止，国内还没有可以真正实现零排放的煤化工企业，它仍然处于研发和普及阶段。由于废水“零排放”装置在运行时稳定性不高，加上能源消耗比较大，同时还有一定的危险因素，所以煤化工行业里废水“零排放”难以快速发展。

2 煤化工废水“零排放”技术要点

对于煤化工废水来说，它的“零排放”处理要通过有机废水处理、含盐废水处理、浓盐水处理和高浓盐水固化处理4 个工段。图1表示的是煤化工废水“零排放”的具体方案。

2.1 有机废水处理工段

在对有机废水进行处理的工段里，可以按照具体水质状况和场地状况来选择不同的工艺。具体来看，在这一阶段对有机废水处理必须注意以下几点：第一，在废水里会含有很多难以降解的有机物，同时还有一定的毒性，必须在厌氧或欠氧环境下开环，进一步提高废水的可生化性。第二，在这一工段里要延长废水生化段的时间。通过研究得知，在好氧段的停留时间必须长于36 小时，而在厌氧段的停留时间应长于12 小时。在高温气化时，尽管废水COD的浓度比较低，但是氨氮浓度不低，所以在选择时要通过硝化和反硝化效果好的处理手段进行处理。

2.2 含盐废水处理工段

由于膜分离技术水平不断提高，加上膜生产工艺得到改进，所以膜的使用时间不断延长，同时价格也逐渐降低，应用也越来越广泛。现在来看，煤化工行业里的废水处理通常使用两端式处理方法，在预处理阶段里，通过絮凝沉淀和过滤工艺为后期处理做好铺垫，在这一阶段里是去掉废水里的盐分，有利于后续的双膜处理。

2.3 浓盐水处理工段

反渗透的浓盐水不仅含有无机盐和有机物，同时还含有在脱盐等过程里需要的化学品，所以其成分比较多，对于浓盐水的处理是控制煤化工废水“零排放”的关键。在处理浓盐水时，国内有很多企业把它们当作灰渣场的清理剂。不过，在我国目前的很多渣场和煤场中，它们采用的是封闭式管理，所以借助于调湿消纳的水量有限。

2.4 高浓盐水固化处理工段

现在看来，国内外在处理高浓盐水时一般会采用自然蒸发固化和机械蒸发和多效蒸发三种技术。

2.4.1 自然蒸发

对于自然蒸发来说，它是在气候适宜的状况下，利用足够的太阳能，通过蒸发塘把高浓盐水蒸发，在结晶以后填埋反应后的结晶体。在国内对于蒸发塘的研究不多，所以没有模型可供参考，通过分析几个蒸发塘的状况发现，其在具体实践中并不理想，高浓盐水难以蒸发，同时蒸发塘的容量不大，如果不加以扩建的话，最后会变成污水池。

2.4.2 机械蒸发

在国内对于浓盐水蒸发技术的研究已经展开，但在实践中的效果并不理想，这是因为没有解决好蒸发器传热面的结垢问题。另一方面，对于纯盐的研究逐步扩大，其他盐类的数量尽管比较少，但还是会在一定程度上影响成垢的热力学、动力学和水垢的结构。

2.4.3 多效蒸发

由于蒸发塘受天气和其他因素影响较大，土地需求面积大，且蒸发固化后的盐全部为危险废物，近年来，随着研究的深入，利用各种盐的饱和结晶温度不同，利用多效蒸发技术可以实现分盐处理，可以实现盐的综合利用，真正实现“近零排放”，变废为宝.

3 煤化工废水“零排放”存在问题及建议

3.1 生产安全

对于气化的废水来说，它的水质不仅会受到气化温度的影响，还会受到煤质的影响，所以有很强的波动性。另外，由于我国现在的煤化工行业“零排放”工程发展不完善，所以要想实现低能耗生产，还要进一步调整工艺参数。由于反应温度的变化和压力的变化，废水的水质必然也会随之变化，废水的末端治理也会受到影响。另外，由于煤化工废水“零排放” 方案难度比较大，系统比较复杂，很多程序之间相互影响，所以只要一个环节出现问题，项目的废水“零排放”这一目标就会受到影响。

3.2 经济成本

在我国，要想实现煤化工项目的“零排放”，不仅要克服技术因素，还要大量的资金。除此之外，废水“零排放”过程里会产生一定的结晶固体，对于这些固体的处理必须恰当，所以要建设配套的危险固废填埋场。另外，还需要建设容积比较大的废水暂存池。这样一来，经济成本比较高，要想完全实现煤化工行业的废水“零排放”成本比较高。