煤化工高濃鹽廢水蒸發(fā)處理工藝進展

周洪澤

摘 要：從整個煤化工廢水處理工藝的宏觀方面考慮，高濃鹽廢水的處理是決定廢水“零排放”的關(guān)鍵一環(huán)，而能耗、資源循環(huán)、變廢為寶及生產(chǎn)經(jīng)濟性的聯(lián)系和矛盾更是在這一環(huán)節(jié)有集中體現(xiàn)。抓住煤化工高濃鹽廢水處理的問題和不足進行優(yōu)化和改善，對于整個煤化工行業(yè)乃至工業(yè)發(fā)展都具有重要意義。相信隨著工業(yè)技術(shù)的進步，實現(xiàn)廢水“零排放”指日可待。

關(guān)鍵詞：煤化工；高濃鹽水：工業(yè)廢水處理

1 高鹽水的來源與特點

1.1 高鹽水來源

現(xiàn)代煤化工高鹽水中的鹽分主要來自于循環(huán)水、除鹽水制備環(huán)節(jié)帶入和濃縮的，以及工業(yè)廢水處理與再利用過程中添加的各種藥劑和產(chǎn)生的濃鹽水。據(jù)現(xiàn)有項目分析，一個煤化工項目補充新鮮水（以黃河為水源）帶入的鹽量超過整個系統(tǒng)鹽量的1/2以上，其次是生產(chǎn)過程和水系統(tǒng)添加化學藥劑產(chǎn)生的鹽量，占總鹽量的1/3以上。

1.2 煤化工廢水的特點

1.2.1 焦化廢水

焦化廢水的特點是含酚高，NH3-N高。同時煤焦化廢水含有難以生物降解的油類、吡啶等雜環(huán)化合物和聯(lián)苯、萘等多環(huán)芳香化合物（PAHs）。

1.2.2 煤氣化廢水

煤氣化廢水的特點是污染物濃度高，酚類、油及氨氮濃度高，生化有毒及抑制性物質(zhì)多，在生化處理過程中難以實現(xiàn)有機污染物的完全降解。煤氣化廢水的另一特點是廢水水質(zhì)因各企業(yè)使用的原煤成分及氣化工藝的不同而差異較大。

1.2.3 煤液化廢水

煤液化廢水按來源可分為直接液化與間接液化過程中產(chǎn)生的廢水，主要包括高濃度含酚廢水和低濃度含油廢水。低濃度含油污水的特征是水油含量較高，有機物含量少，以神華煤直接液化項目含油廢水為例，其水質(zhì)為：COD500mg/L，揮發(fā)酚30mg/L，氨氮30mg/L，油500mg/L。高濃度含酚污水特點是含油量低，懸浮物濃度低，COD的質(zhì)量濃度很高，可達9000～10000mg/L，已經(jīng)超出了一般生物處理的極限；含鹽量少，陰、陽離子的組成與新鮮水相似，硫化物的質(zhì)量濃度約為50mg/L。揮發(fā)酚的質(zhì)量濃度約為50mg/L。

2 煤化工高濃鹽廢水處理方法

2.1 自然蒸發(fā)

自然蒸發(fā)是指將濃鹽廢水排入蒸發(fā)塘中利用太陽能將廢液蒸干，水分及具有揮發(fā)性的有機物轉(zhuǎn)為氣相，最終得到鹽渣的工藝方法。蒸發(fā)塘從制鹽行業(yè)中的日曬鹽田演變過來，具有能耗低、操作簡單、使用壽命長等優(yōu)點，在煤化工高濃廢水處理工藝中有突出表現(xiàn)。神華煤直接液化項目和內(nèi)蒙古阿拉左旗某工業(yè)園區(qū)均采用蒸發(fā)塘濃縮高濃鹽廢水，后者濃鹽水處理成本約為0.37元/t。然而，由于蒸發(fā)塘自然蒸發(fā)工藝缺少系統(tǒng)的設計規(guī)范和綜合管理，設計夸大了廢水的蒸發(fā)速率，廢水進大于出從而使蒸發(fā)塘逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閺U水池。

2.2 高濃度含鹽廢水處理技術(shù)

高濃度含鹽廢水主要是指廢水深度處理及回用系統(tǒng)的濃水，一般采用“預處理+膜濃縮”處理工藝。膜濃縮主要以反滲透為核心，將高鹽水進一步濃縮，以減小后續(xù)蒸發(fā)器的規(guī)模，減少投資以及節(jié)約能源。根據(jù)實際運行經(jīng)驗，濃鹽水膜濃縮產(chǎn)生的高濃鹽水質(zhì)量濃度以50000～80000mg/L為宜，水量占總排水量的5%左右。濃度過低，會增加后續(xù)高濃鹽水固化處理投資和運行成本；反之，則會造成濃鹽水膜濃縮工段本身投資和運行成本升高。

3 煤化工高鹽廢水處理前景及建議

3.1 細化廢水分類，各個擊破

煤化工廢水包括生產(chǎn)和生活廢水兩部分，廢水中有機物、無機鹽及微生物含量隨著廢水來源不同而有顯著差異，若將生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)廢水混合處理勢必會增大廢水處理難度和負荷。綜合性的廢水處理系統(tǒng)應建立針對不同種類廢水的處理模塊，對細化后的廢水進行分類、分批處理，提高廢水處理效率。而各類廢水處理單元采用分級處理的方式，利用廢水實時監(jiān)測手段，為避免廢水處理系統(tǒng)因廢水流量及組成波動而產(chǎn)生停滯或癱瘓?zhí)峁┍Ｕ稀?/p>

3.2 建立綜合性煤化工廢水處理系統(tǒng)

煤化工廢水處理工藝技術(shù)繁雜、工藝流程長、操作銜接緊密，有一單元操作出現(xiàn)波動和異常都會產(chǎn)生牽一發(fā)而動全身的效果，從而影響后序工藝效率。此外，生產(chǎn)中廢水流量波動較大，直接影響工藝穩(wěn)定性。煤化工廢水處理工藝綜合性強，涉及化工、微生物、環(huán)境、水處理等多個工程領(lǐng)域，設備占地面積大，投資與運行成本巨大，一般中小型企業(yè)難以承擔和維持。

4 結(jié)束語

現(xiàn)代煤化工行業(yè)的發(fā)展離不開廢水處理和處置，應從工藝選擇、設計優(yōu)化、新技術(shù)應用等方面著手，盡量從源頭進行污染物削減，減輕廢水處理負擔；對煤化工廢水處理進行“大水管理”，提高企業(yè)運行人員管理水平，從粗放方式向精細化管理轉(zhuǎn)變；針對高鹽廢水的最終去向，應積極尋找資源化的出路，同時研究煤化工高濃鹽水提純的結(jié)晶鹽作為副產(chǎn)品使用的相應產(chǎn)品標準和可能的環(huán)境風險，并提出具體的污染控制要求。

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