淺析煤化工及煤化工廢水處理幾個(gè)問(wèn)題

徐瑞萍，紀(jì)祥娟，尹慧君，張紅靜

魯南煤化工研究院

淺析煤化工及煤化工廢水處理幾個(gè)問(wèn)題

徐瑞萍，紀(jì)祥娟，尹慧君，張紅靜

魯南煤化工研究院

本文簡(jiǎn)述煤化工產(chǎn)業(yè)遇到環(huán)保挑戰(zhàn)，列舉了煤化工廢水的特點(diǎn)及危害，分析煤化工廢水主要處理技術(shù)及存在的問(wèn)題，并展望了煤化工廢水處理新的技術(shù)手段，最后對(duì)煤化工廢水的零排放進(jìn)行了思索。

環(huán)保挑戰(zhàn)；廢水處理；零排放

我國(guó)缺油、少氣、富煤的能源結(jié)構(gòu)決定了煤化工產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，尤其是新型煤化工產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)煤化工泛指煤的氣化、液化、焦化及焦油加工、電石乙炔化工等，現(xiàn)代（新型）煤化工以煤氣化為龍頭，包括煤制油、煤制烯烴、煤制甲醇、乙二醇等。傳統(tǒng)煤化工被定義為高消耗，高污染，高排放行業(yè)，一直存在重大的環(huán)境問(wèn)題，威脅我們碧水藍(lán)天的，煤化工從鼎盛期的“煤”飛色舞變成了談“煤”色變[1,2]。

1、煤化工產(chǎn)業(yè)遇到的前所未有的環(huán)保挑戰(zhàn)

(1)水資源獲取問(wèn)題

煤化工是耗水大戶(hù)，我國(guó)煤炭、水資源呈明顯的逆向分布特征，極不均衡，出現(xiàn)“以水定產(chǎn)”，“以水定煤”的現(xiàn)象。水資源分布不均衡，南水北調(diào)，解決地區(qū)缺水問(wèn)題。2015年，環(huán)保部發(fā)布了《現(xiàn)代煤化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境準(zhǔn)入條件(試行)》，提高了現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目的準(zhǔn)入門(mén)檻,要求煤化工企業(yè)的布局必須優(yōu)先選擇在水資源相對(duì)豐富、環(huán)境容量較好的地區(qū)布局，京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角和缺水地區(qū)嚴(yán)格控制新建現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目。

(2)污水處理出現(xiàn)技術(shù)障礙：各段工藝廢水處理、濃鹽水、雜鹽水處理。

(3)結(jié)晶鹽處理問(wèn)題；結(jié)晶鹽作為危廢，不易固化，容易造成二次污染；固化或填埋過(guò)程中，淋溶或泄露問(wèn)題不可避免。

(4)地下水、土壤污染防止：晾曬池、蒸發(fā)塘等，都困擾著廣大煤化工企業(yè)，甚至有數(shù)家企業(yè)在水處理領(lǐng)域未能達(dá)到環(huán)保要求，而被限制發(fā)展[3,4]。

現(xiàn)代煤化工讓煤炭從燃料向原料轉(zhuǎn)變，煤制油，煤制氣，煤制烯烴等，提取相對(duì)環(huán)保的能源，現(xiàn)代煤化工出現(xiàn)給煤化工行業(yè)帶來(lái)生機(jī)和活力。

2、煤化工廢水特點(diǎn)及危害

煤化工企業(yè)排放廢水來(lái)源主要有焦化廢水、氣化廢水、液化廢水、生活廢水、初期雨水及其他方面的廢水等。煤化工企業(yè)排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，含有大量酚、氰、氨氮等有毒、有害物質(zhì)。綜合廢水中CODcr一般在5000mg∕L左右、氨氮在200～500mg∕L，廢水所含有機(jī)污染物包括酚類(lèi)、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的難降解的有機(jī)化合物的工業(yè)廢水[5]。

3、常用水處理技術(shù)及問(wèn)題

煤化工行業(yè)產(chǎn)生的廢水中成分復(fù)雜，難以降解，而且不同的工藝過(guò)程，產(chǎn)生的廢水具有不同的組成，污染物含量變化大，因此廢水的處理達(dá)標(biāo)排放是很困難的，而且會(huì)增加企業(yè)生產(chǎn)成本。廢水處理一般流程：預(yù)處理+生化處理+深度處理。常見(jiàn)的生化處理的方法有活性污泥法、生物鐵法、厭氧-好氧（A∕O）法、氧化溝法、生物膜法等。經(jīng)生化處理的廢水仍達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)進(jìn)行深度處理，深度處理方法主要有混凝沉淀法、吸附法、高級(jí)氧化法、離子交換法、反滲透、焚燒法、臭氧法等處理技術(shù)。

眾多的水處理技術(shù)都存在各種各樣問(wèn)題。厭氧—好氧（A∕O）法，沒(méi)有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng),不能培養(yǎng)出具有獨(dú)特功能的污泥,難降解物質(zhì)的降解率較低；氧化溝法作為活性污泥的變形，出水水質(zhì)好，除磷脫氮效率高，但存在著占地面積大，投資大的問(wèn)題，實(shí)際生產(chǎn)中遇到污泥上浮、泡沫問(wèn)題等；生物膜法活性生物難以人為控制，出水澄清度低。

4、水處理新的處理技術(shù)及手段

陜西藍(lán)深公司開(kāi)發(fā)出藍(lán)深LS系列大孔吸附樹(shù)脂，用于各類(lèi)污水處理，并取得了較好的效果。上海東碩環(huán)?？萍脊煞萦邢薰疽查_(kāi)發(fā)出“零排放”新技術(shù)ED離子膜濃縮+分質(zhì)結(jié)晶工藝包，伊泰伊犁煤制油廢零排放及分質(zhì)結(jié)晶應(yīng)用此技術(shù)取得中試實(shí)驗(yàn)的成功；中國(guó)石化長(zhǎng)城能源化工有限公司在寧夏能化的“零排放”，采用采用低負(fù)荷生物膜+石灰軟化+氣浮濾池+雙膜處理工藝，可回收廢水平均2000m3∕h，用于脫鹽水補(bǔ)水、循環(huán)水補(bǔ)水、人工湖補(bǔ)水和園區(qū)綠地用水。類(lèi)似，增加了對(duì)煤化工水處理技術(shù)的信心。

5、可望不可及的“零排放”

迫于環(huán)保形勢(shì)要求，“零排放”自提出之日起，就受到大力推崇。特別對(duì)于目前缺水的西北地區(qū)在建和擬建的煤化工項(xiàng)目，“零排放”尤其重要，既能解決一部分水資源回用問(wèn)題，又不對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成污染和破壞。煤化工廢水“零排放”即對(duì)煤化工在生產(chǎn)中所產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水、污水、清凈下水等經(jīng)過(guò)處理，全部用于回用，對(duì)外界不排放廢水。在實(shí)際的廢水處理情況，使用多項(xiàng)水處理技術(shù)，使處理后廢水80%達(dá)到回用的標(biāo)準(zhǔn)，剩下20%含有濃鹽的廢水，再進(jìn)行分質(zhì)結(jié)晶或者排入蒸發(fā)塘做無(wú)害化處理。

從某種意義上說(shuō)，煤化工廢水零排放是通過(guò)高能耗的代價(jià)來(lái)彌補(bǔ)資源環(huán)境的短板。對(duì)于煤化工企業(yè)水處理“零排放”幾乎是不可能，只能做到“近零排放”。在實(shí)際運(yùn)行中存在以下幾個(gè)問(wèn)題：企業(yè)難以承受投資和運(yùn)行成本，依靠蒸發(fā)裝置進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，花費(fèi)高；廢水水質(zhì)不穩(wěn)定，波動(dòng)比較大?，F(xiàn)代煤化工項(xiàng)目大多處于示范工程，工藝參數(shù)不斷調(diào)試，導(dǎo)致出水水質(zhì)有較大變化；高鹽污水分質(zhì)結(jié)晶技術(shù)不成熟，仍處于小試、中試階段，尚需進(jìn)一步考察其技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和應(yīng)用的可行性；結(jié)晶鹽的種類(lèi)復(fù)雜，也不能完全結(jié)晶，而且結(jié)晶鹽沒(méi)有好的出路，沒(méi)有相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；廢水的深度處理存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn)；蒸發(fā)塘存在多種問(wèn)題。存在這么多問(wèn)題的“零排放”，任重道遠(yuǎn)。

[1]谷力彬,姜成旭,鄭朋.淺談煤化工廢水處理存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].化工進(jìn)展,2012,31：258

[2]王香蓮,湛含輝,劉浩.煤化工廢水處理現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].現(xiàn)代化工,2014,34(3)：1

[3]徐春艷,韓洪軍,姚杰.煤化工廢水處理關(guān)鍵問(wèn)題解析及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)給水排水，2014,30(22)：78

[4]王姣.煤化工企業(yè)高含鹽廢水處理問(wèn)題研究[J].煤炭技術(shù), 2013,32(11)：229

[5]何鋒.煤化工廢水的來(lái)源與特點(diǎn)及其相應(yīng)的處理技術(shù)探究[J].科技視界,2012,23：320