華浦環(huán)保：煤化工領(lǐng)域廢水處理難點(diǎn)與技術(shù)應(yīng)用

2023-11-21 17:21

“富煤、貧油、少氣”的能源特征使我國煤化工行業(yè)在短時(shí)間內(nèi)得到了快速發(fā)展，并已取得階段性成效。但煤化工行業(yè)耗水量大，污水排放量也成為煤化工高質(zhì)量發(fā)展的制約因素。因此，煤化工必須強(qiáng)化零排放技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，有效緩解我國水資源緊缺的問題，切實(shí)推動(dòng)煤化工行業(yè)的轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展。

煤化工廢水概述

煤化工廢水來源及組成

煤化工企業(yè)主要是以煤炭為原料生產(chǎn)和加工相關(guān)的化工產(chǎn)品，在此過程中會(huì)產(chǎn)生廢水。廢水主要是從三種工藝中產(chǎn)出。

一是水煤氣的制備過程，煤與氧氣以及蒸氣等產(chǎn)生反應(yīng)混合成為水煤氣，同時(shí)產(chǎn)生了氨氮，硫化物和氰化物等組成的廢水。

二是煤液化的過程，即煤經(jīng)過加熱裂解轉(zhuǎn)化成各種油分的過程，而反應(yīng)剩下殘煤液化的廢水中，含硫、酚等物質(zhì)較多，COD值較高，但因其中有重油的存在，所以含鹽較少，大部分為有機(jī)雜質(zhì)組成。

三是煤焦油的煉制過程，即利用加熱時(shí)的空氣將煤變成氣體、焦油或其他化學(xué)物質(zhì)等，產(chǎn)生的廢水氨氮含量較高，也具有很高的COD值，成分較為復(fù)雜。

煤化工廢水特點(diǎn)及分類

煤化工原料是煤，因特殊的生產(chǎn)過程，煤化工行業(yè)具有廢水排放量高、污染強(qiáng)度大以及硬度高、懸浮物波動(dòng)大、含有氰化物等特點(diǎn)。要想盡可能實(shí)現(xiàn)煤化工污水零排放，就要做好污水的分類處理與分質(zhì)處理工作，可按照成分將污水分為含鹽污水與有機(jī)污水。含鹽污水含鹽量較高，細(xì)化為低鹽廢水、濃鹽廢水和高濃鹽廢水，主要包括洗滌廢水、循環(huán)水排放以反滲透濃水等；有機(jī)污水COD、氨氮等含量較高，含鹽量低，主要在汽化、凈化以及合成等工序中產(chǎn)生，主要包括生活污水、氣化廢水、地面沖洗水以及化工裝置廢水等。

煤化工廢水“零排放”常見技術(shù)

根據(jù)煤化工廢水的一般分類，其“零排放”技術(shù)基本分為有機(jī)廢水和含鹽廢水處理技術(shù)，具體分類及主要處理工藝如圖1。

有機(jī)廢水處理技術(shù)

有機(jī)廢水不會(huì)一次性完成，一般通過3個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行處理，即采用“預(yù)處理+生化處理+深度處理”。預(yù)處理指對(duì)污水用隔油、氣浮、沉淀的方式進(jìn)行初步處理。生化處理是預(yù)處理之后，需要結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)處理工藝，主要工藝有A/O、A2/O、SBR、氧化溝、MBR等。上述處理工藝后，還需進(jìn)行深度處理才能滿足循環(huán)補(bǔ)充水要求，常用深度處理工藝有臭氧氧化、化學(xué)氧化+BAF+活性炭吸附等。

技術(shù)選擇應(yīng)用

在預(yù)處理中，尤其是氨和酚濃度很高的固定床工藝廢水尤為需要。在生化處理中，流化床及氣流床廢水應(yīng)選擇硝化和反硝化效果好的工藝，固定床工藝選用以去除CODcr、BOD5、氨氮等為主的生化處理工藝；氣流床選用以物化為主的后處理強(qiáng)化工藝。

含鹽廢水處理技術(shù)及應(yīng)用選擇

不同的煤炭類型、不同的處理階段的含鹽污水的鹽分濃度具有一定的差異性，因而在具體處理工藝選擇上差別很大。

1） 低鹽廢水處理。生化處理出水和清凈廢水混合之后變成低鹽廢水。目前，低鹽廢水處理普遍采用“預(yù)處理+雙膜法”兩段式處理工藝，一般雙膜法以“超濾+反滲透”為主，通常處理后的廢水COD<10mg/L以下，氨氮<5mg/L。

2） 濃鹽水處理。雙膜法處理后的水也產(chǎn)生濃鹽水，水量仍然較大，有一定量的有機(jī)污染物。目前一般采用“預(yù)處理+膜濃縮”處理工藝。一般情況下，通過處理后，TDS質(zhì)量濃度達(dá)到50000~80000mg/L。

3） 高濃鹽水處理。煤化工高鹽廢水含鹽量質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)20%以上，COD含量也比較高，達(dá)到300mg/L~2000mg/L。目前一般采用自然蒸發(fā)固化和機(jī)械蒸發(fā)固化處理方式。

技術(shù)選擇應(yīng)用

高鹽廢水零排放可分為預(yù)處理、濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶3個(gè)工藝段。

預(yù)處理是“零排放”技術(shù)第一步，主要包括有機(jī)物的去除、鈣鎂離子及懸浮物的去除，大量研究資料表明高級(jí)氧化技術(shù)將有機(jī)物氧化去除是比較可靠的技術(shù)。對(duì)于鈣鎂離子及懸浮物的去除，多采用雙堿法及離子交換工藝，超濾膜過濾技術(shù)由于其自動(dòng)化程度高，能夠集高效澄清池的澄清、沉淀與后續(xù)過濾功能為一體，也可去除水中硬度和硅，滿足后續(xù)反滲透進(jìn)水要求。后續(xù)膜濃縮工藝包括反滲透RO+海水反滲透RO或高效反滲透。蒸發(fā)技術(shù)目前有兩種主要技術(shù)，分別為多效蒸發(fā)和機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)。

華浦環(huán)保技術(shù)先進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定、高效、低成本煤化工高含鹽廢水的綜合治理，在水資源日益短缺的當(dāng)下，水資源短缺已經(jīng)嚴(yán)重制約了我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。工業(yè)用水占全國總用水量的1/4以上，用水效率偏低，浪費(fèi)情況極其嚴(yán)重。隨著我國對(duì)環(huán)境問題的日益重視，煤化工零排放是民心所向，大勢(shì)所趨。