试论新型煤化工废水零排放技术问题及解决对策

王永虎

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也日新月异。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。

关键词：新型煤化工废水；零排放技术问题；解决对策

引言

国家经济水平的不断提升，促使各种能源以及环境问题逐渐凸显出来，使得如何对基于多种生产操作而形成的废水进行有效处理，成为了现如今我国各有关企业、单位以及人员重点关注的问题之一。下文将对新型煤化工废水零排放技术问题以及解决思路进行简要的阐述以及分析。煤化工企业的基本职能为，经由对煤实施相应加工操作的方式，促使其转化，再对转化后生成的能源进行有效利用。

1煤化工废水分类及水质特点

煤化工项目实现废水“零排放”有两个重要的前提条件，一是分类收集废水，二是分质处理废水。以不同的污染物类型可将煤化工废水分为两种，即含盐废水和有机废水，其中有机废水包括初期雨水、气化废水、地面冲洗水、化工装置废水以及生活污水等，氨氮和COD浓度偏高是有机废水的水质特点。气化废水是有机废水中含量最高的，通常都在60%以上。中温气化工艺中的废水成分复杂性较高，还含有降解难度极高的酚类、焦油等物质，同时氨氮浓度也很高。就酚氨回收效率而言，相比于国外一些国家，国内的酚氨回收率比较低，即使经过了酚氨处理后的废水中仍然有很高的氨氮和COD质量浓度，通常都超过了300mg/L。废水中的有机污染物类别有很多，比如含有硫、氧、氮的杂环化合物，以及多环芳香族化合物、酚类化合物等，这些都是典型的降解难度高的有机化合物工业废水。就废水水质而言，德士谷水煤浆加压气化以及壳牌份美加压气化的水质要简单得多，主要表现在COD的质量浓度低，通常都在500mg/L以下，200mg/L左右的氨氮质量浓度就属于比较高的范畴了。含盐废水也被称为清净废水，包含与其中的物质主要有化学水站排水和循环性排污水，这类废水的主要特点是总溶解固体和悬浮固体的浓度偏高，相对而言与COD和氨氮的浓度差距过大。废水中总溶解固体浓度过高主要是因为化学水系统和循环水系统添加了一些化学药剂，用于增进新鲜水的浓缩。

2新型煤化工废水零排放技术的主要问题

传统和新型的煤化工的废水主要分为两类，一是无机物含量高的高盐类无机废水，另一种是有机物含量高的废水。针对无机废水来说，通常采用的是低盐废水混入+浓盐水处理+高度浓盐水固化的处理方法，经过预处理的废水再通过采用过滤、超滤等机械手段使得盐分结晶。针对有机废水来说，一般是采取物理化学处理+微生物方法处理+后续处理三个层次进行净化，先将废水进行预处理，将水质中有害于后续微生物处理的毒害物质去除掉，一般包括酚类、氨类、硫类、氰类等物质。这些物质浓度过高会导致微生物的死亡，当废水中这些毒害物质达到微生物降解处理的标准后，进入生物处理阶段，选取合适的菌种，经处理还有不能被降解的有机物的，再采取特定的方法将水体中少数物质除去。

2.1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，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。

2.2水平衡困难

煤化工废水零排放的關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。

2.3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。

3新型煤化工废水零排放解决思路

3.1积极开发第二水源

在具备较高典型性的煤炭基地中，所能应用的水资源种类较多，例如矿井水、自然降水以及地下水等，因此，经由遵从水循环往复的基本原理，对水具有的可循环利用的特点实施深入挖掘，创设起结构较为合理的地下水库，有助于煤化工企业实施的各项生产操作均可以具有充足的水资源作为支撑。其中，在上述可应用水资源中，矿井水的可利用水量最多，且质量相对较高，因此，可通过对高矿化度、高浊的矿井水组合新技术实施有效研究、开发，并对相应工艺的条件实施合理完善、优化的方式，将其制作成高质量的煤化工用水，支撑新型煤化工企业所实施的各项生产操作，有助于促进相应企业的整体效率提升。

3.2树立起优良的废水零排放理念

首先，对经由二级反渗透操作进行处理的含盐废水中，存在的可对反渗透膜造成严重污染的镁以及钙等物质，以及无法顺利实施脱硅操作等问题，应通过对一级反渗透浓水中存在的硅具有的水化学机理加以有效研究以及分析的方式，探寻以及创新出具备较高实效性的同步脱镁、钙、硅技术，并对以往所应用的二级反渗透技术进行合理的完善以及更新，进而创设出具备较高经济性以及稳定性的，可对含盐量相对较高的煤化工废水实施有效的反渗透回收利用的技术。其次，想要对高浓度含盐废水实施有效的反渗透操作，就需要对多种高级的氧化技术实施深入的研究，进而通过对可有效去除可降解性较低有机物的废水处理技术以及设备等加以合理应用的方式，大幅度降低基于反渗透浓水机械实施蒸发操作形成强挥发性气体，降低周边区域环境受到污染的问题出现的可能性。最后，由于现如今所应用的浓盐水多效蒸发结晶技术以及蒸发塘，具有消耗能源过多、资金投入总量较多等问题，因此，可以经由对具备较高节能性以及高效性的新型浓盐水机械蒸发设备、蒸发塘加以综合利用的技术进行高效率的研究和开发的方式，大幅度提升反渗透高浓盐水的整体处理效率，同时，有助于降低各类资源、资金浪费现象发生的几率。

3.3有机废水处理技术

生化处理、深度处理、物化处理是有机废水处理重要过程。第一，物化处理要求使用气浮池与混凝沉淀池、隔油池。隔油池主要功能是排除油类物质，中间间断排放形式适用于不沉于池底不易上浮到外层的乳化物与皂化物。气浮池主要功能为：排除密度较低的油类物质与悬浮物。第二，生化处理方法包含缺氧-好氧脱氮技术、厌氧-缺氧-好氧技术、序批式活性污泥方法、氧化沟技术与生物移动床反应器。其中，缺氧-好氧脱氮技术、厌氧-缺氧-好氧技术交错运行中排出有机物与氮类化合物，序批式活性污泥方法能够在相同反应器中达到缺氧、好氧交错运行，排出废水内有机物与氮类化合物，氧化沟技术能够在沟内各区域形成缺氧、好氧环境，从而达到硝化与反硝化效果。生物移动床反应器技术包含生物滤池与流化床不同特征，所以在废水排放时不会发生滤池填料堵塞问题以及反冲洗操作，生物载体中的生物膜能够让该技术达到硝化与反硝化效果，实现脱氮目的。第三，深度处理过程中要求使用臭氧氧化、化学氧化与曝气生物滤池、活性炭吸附。通过生化处理后的有机废水，可生化性较低，臭氧氧化与化学氧化工艺经过高级氧化技术处理，有助于提升废水可生化效果。曝气生物滤池技术可以把废水内残留的COD与氨氮排除，活性炭吸附可以提升出水稳定效果，避免出水水质变化对后续膜处理的影响。

3.4加大对煤化工企业水源的保障力度

目前，我国计划到2020年实现规划的3000万t煤制油，500亿m3的由煤制气工程。发展煤炭化工行業，煤和水是其中最为重要的两个自然因素，而我国煤炭和水资源的分布却是相向而行的，煤炭资源大部分都分布在水资源稀少的北方山西、内蒙古等地区，一个大型的煤化工项目往往要消耗数千万至上亿立方米的水。针对我国煤炭产区大多分布于北方干旱少雨地区，水资源缺乏的特点，在厂区建设时就应该对水源有着充分估计，煤化工中每生产1t的产品，要用到10t以上的水，在采用地表水地下水的同时，注意对天然降水、矿区排水和矿井废水的利用，全力调配水资源。同时要注意企业内部水资源的循环利用，厂区要建有备用水库，预留更多优质水源，保障生产用水的稳定供应。

3.5对煤化工废水中的含盐废水

含盐废水水质特点是悬浮固体和总溶解固体浓度较高，而悬浮固体和总溶解固体浓度较高的废水被排入到附近的水源中，会对当地水源的水质造成较为不良的影响。在对新型煤化工废水零排放的处理中，除了要注意到有机废水，也应该关注含盐废水。环境保护并非是个人的事业，而是一个对国家有着好处的事情，国家以及相关部门对废水的处理应该更加密切的关注，也应该提供足够的资金保证能够实现对新型煤化工废水的零排放。不可否认，一些工厂为了一己私利肆意排放工厂污水，这就需要政府监督机构能够切实的尽职尽责，保证相关企业能够安装新型煤化工废水零排放的技术设施，保证废水处理能够达标，促进环境更好的发展。我国能源稀缺与生态环境污染问题越来越突出，这对新型煤化工企业废水处理技术提出了更高的要求，相关部门需从各个方面的影响因素出发，分析出零排放存在的问题并采取相应的解决措施，以实现新型煤化工企业的废水零排放。

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]王睿.新型煤化工废水零排放问题探究与解决思路分析[J].化工管理，2016，（22）：163.

[2]何绪文.新型煤化工废水零排放技术问题与解决思路[J].煤炭科学技术，2015，（1）：120-124.

（作者单位：神华榆林能源化工有限公司）