零排放技術(shù)在煤化工污水處理中的應(yīng)用展望

摘要：煤化工企業(yè)零排放在國(guó)外的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國(guó)內(nèi)也在大力推行相關(guān)技術(shù)。本文分析了煤化工污水的來源，探討了零排放的概念，詳細(xì)闡述了煤化工污水處理技術(shù)，為零排放技術(shù)在煤化工行業(yè)更好地推行提供重要的理論依據(jù)和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：煤化工;污水處理;零排放

中圖分類號(hào)：X784 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）05-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.049

Application prospects of zero emission technology in coal chemical wastewater treatment

Han Lei

（China Haicheng Engineering Technology Co.，Ltd.，Third Design / Engineering Department，Shanghai 200031，China）

Abstract：The zero emission technology of coal chemical enterprises in foreign countries has been very mature， and relevant technologies are vigorously promoted in China.This paper analyzes the source of coal chemical wastewater，discusses the concept of zero discharge，and expounds the coal chemical wastewater treatment technology in detail，which provides important theoretical basis and guidance for the better implementation of zero discharge technology in coal chemical industry.

Keywords：Coal chemical industry;Sewage treatment;Zero discharge

煤炭?jī)?chǔ)量多石油儲(chǔ)量少是我國(guó)明顯的能源結(jié)構(gòu)特征，加大力度實(shí)行煤化工有關(guān)的能源技術(shù)對(duì)發(fā)展我國(guó)的經(jīng)濟(jì)具有關(guān)鍵的意義，煤化工行業(yè)是耗水量非常高的行業(yè)，在生產(chǎn)過程中對(duì)水資源需求量非常大，隨著煤化工技術(shù)的不斷提升，煤化工生產(chǎn)中產(chǎn)生廢水的處理問題也變得越發(fā)突出，制約著煤炭經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了尋找處理效果、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、運(yùn)行費(fèi)用更加經(jīng)濟(jì)可行、工藝運(yùn)行穩(wěn)定的污水零排放工藝。目前我國(guó)的環(huán)境問題日益突出，對(duì)能源也迫切需求，煤化工污水實(shí)現(xiàn)零排放是煤化工行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。

1 煤化工污水的來源

煤炭的品質(zhì)與煤炭工藝技術(shù)和生產(chǎn)加工設(shè)備的不同而有很大的區(qū)別。在一個(gè)煤礦中不同時(shí)期產(chǎn)出的煤，由于處于不同的煤層之中而具有不同的化學(xué)性質(zhì)，這些有一定差異的煤炭都是在同一設(shè)備工藝和相同技術(shù)條件下加工處理的，產(chǎn)生的廢水量和廢棄物的產(chǎn)量也有一定的區(qū)別[1]。煤化工企業(yè)在煤生產(chǎn)過程中會(huì)有一系列脫氮、脫硫、脫酚等相關(guān)操作，煤炭的品質(zhì)不同在進(jìn)行操作的過程中，廢棄物的含量的種類在煤炭不同含水量、灰熔點(diǎn)等存在一定的區(qū)別，污染物的變化比較明顯。在進(jìn)行煤炭的一系列的操作中，工作人員需要對(duì)煤炭的原材料進(jìn)行有關(guān)的處理來不斷滿足生產(chǎn)和加工的需要，在這些問題中水煤漿氣是一個(gè)比較關(guān)鍵的組分，很多煤炭產(chǎn)品要在水煤漿的形態(tài)下才能進(jìn)行下一步的加工和處理，然而水煤漿氣化的過程就是產(chǎn)生污水的過程。同時(shí)需要注意的是煤化工的生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的高濃度的污水，污水內(nèi)的污染物的含量非常高，成分復(fù)雜多變，如果這部分水不經(jīng)過處理而直接排放到自然水體中，會(huì)對(duì)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的危害，高濃度的污水中含有非常多的烯烴、烷烴和其他種類的有機(jī)污染物，這些污染物在一起混合很難快速降解，很多煤化工廠內(nèi)的污水處理設(shè)備不能完全處理高濃度的有機(jī)物，導(dǎo)致這些廢水可能存在嚴(yán)重的安全隱患[2]。因此針對(duì)煤化工產(chǎn)生的污水進(jìn)行零排放處理的是非常必要的。

煤化工在生產(chǎn)的過程中產(chǎn)生了很多廢水，廢水分為有機(jī)物和無機(jī)鹽進(jìn)行具體分類，有機(jī)物的污水主要是在制備各種產(chǎn)品的過程中會(huì)有很多含氮類的物質(zhì)，無機(jī)鹽的廢水主要是對(duì)煤氣進(jìn)行洗滌的過程中，這兩種廢水都是煤化工在運(yùn)行過程中的重要污染物質(zhì)，在處理上的難度也非常明顯，在進(jìn)行煤化工污水處理的過程中要不斷地增強(qiáng)污水處理的技術(shù)和工藝，不斷推進(jìn)煤化工污水處理設(shè)備的建設(shè)工作和相關(guān)的研究工作，提高煤化工污水處理的整體水平。

2 污水零排放概念

零排放的名詞在國(guó)外指的是液體的零排放，工業(yè)企業(yè)不向地表或者地下水域排放任何形式的廢水，實(shí)現(xiàn)真正意義的保護(hù)周邊的地表水和地下水資源。國(guó)內(nèi)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指出，零排放就是把工業(yè)廢水中的各種形態(tài)的污染物，在污水的不同處理階段以不同的形式轉(zhuǎn)移，將水中的物質(zhì)以結(jié)晶鹽、污泥、氮?dú)?、二氧化碳等其他氣體等形式進(jìn)行外運(yùn)和排放，不向自然水體中排放各種形式水的過程。煤化工的零污染排放針對(duì)污水的治理主要從兩個(gè)方面入手，第一是在生產(chǎn)的過程中合理的降低用水量，提高生產(chǎn)工藝手段，優(yōu)化工藝流程，減少生產(chǎn)過程中對(duì)水的依賴性，從這個(gè)角度出發(fā)可以從源頭降低污水的產(chǎn)量，更好地實(shí)現(xiàn)污水處理的目標(biāo)。第二是在產(chǎn)生的污水中進(jìn)行有效處理，需要對(duì)污水內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行無害化處理，將污水中可以利用的物質(zhì)進(jìn)行重新利用和循環(huán)，最大程度上保證資源的合理利用，從本質(zhì)上降低污染水的排放，使污水達(dá)到國(guó)家有關(guān)污水排放標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行排放，從根本上降低污染水平。

3 煤化工污水處理技術(shù)

煤化工污水從化學(xué)角度可以分為有機(jī)廢水和無機(jī)鹽廢水，以下重點(diǎn)講述兩者的處理技術(shù)。

3.1 有機(jī)廢水的處理技術(shù)

有機(jī)廢水顧名思義，廢水中含有大量的有機(jī)物，這些廢水如果不經(jīng)過處理直接排放到水體中會(huì)消耗水體內(nèi)的溶解氧，引起很大程度范圍內(nèi)的水質(zhì)惡化，為了防止這種情況的發(fā)生，需要水煤化工有機(jī)廢水進(jìn)行生化處理，以保障周邊生態(tài)環(huán)境。處理有機(jī)廢水時(shí)第一要實(shí)行絮凝沉降，絮凝劑的選取尤為關(guān)鍵，要結(jié)合廢水的實(shí)際情況選擇合適的絮凝劑，絮凝沉降是將廢水的雜質(zhì)進(jìn)行沉降，減少?gòu)U水中不溶物質(zhì)的比例，絮凝沉降后，需要根據(jù)無機(jī)廢水中的種類進(jìn)行有針對(duì)性的處理，有機(jī)廢水對(duì)水體的影響主要表現(xiàn)在它會(huì)不斷地消耗水中的可溶性氧氣，發(fā)生一系列氧化反應(yīng)。在實(shí)際的處理過程中，可以事先向有機(jī)廢水中加入一定量的氧化劑，氧化劑將水中的有機(jī)物優(yōu)先氧化，在處理過后要對(duì)廢水實(shí)行反滲透處理，處理后水質(zhì)達(dá)到冷卻水的標(biāo)準(zhǔn)后，把水體運(yùn)輸?shù)交厥绽淠南到y(tǒng)中，可以重復(fù)使用。這一過程中可以實(shí)現(xiàn)減少?gòu)U水的總產(chǎn)量，將廢水的可以氧化的物質(zhì)降到最低的水平，有的技術(shù)非常成熟，可以實(shí)現(xiàn)在整個(gè)處理過程中沒有廢水排放，最大程度上增加了煤化工企業(yè)的環(huán)保水平，同時(shí)在一定程度上減少了生產(chǎn)成本，可謂是一舉多得。

3.2 含鹽廢水的處理

很多煤化工企業(yè)處理含鹽廢水的方式是使用膜處理技術(shù)，通過使用高分子過濾工藝有效的分離廢水內(nèi)的水和鹽類物質(zhì)，處理后，可以分離大部分水中的鹽分，分離出的高濃度鹽水，采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式將其進(jìn)行進(jìn)一步處理，經(jīng)過高溫蒸發(fā)的過程，很多鹽類達(dá)到沸點(diǎn)，逐個(gè)被提取出來，按照物質(zhì)的不同性質(zhì)將其分類和儲(chǔ)存。這一過程中可以實(shí)現(xiàn)材料的高效使用，經(jīng)過處理蒸發(fā)后的水經(jīng)過冷凝重新回到冷水系統(tǒng)中當(dāng)作回水重新使用，在處理的過程中可以有效地增加廢水的使用率，最大能力實(shí)現(xiàn)降低有害物質(zhì)的排放。蒸發(fā)和結(jié)晶兩個(gè)過程是兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，目前很多企業(yè)運(yùn)用的技術(shù)是將膜蒸發(fā)的技術(shù)，使廢水通過自降流入蒸發(fā)器之中，然后進(jìn)入到加熱室內(nèi)，通過設(shè)備細(xì)化分至每個(gè)換熱管之中，設(shè)備內(nèi)是真空環(huán)境，管內(nèi)均勻成膜，液體可以自上而下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，液體可以達(dá)到蒸發(fā)的濃縮的目的。在結(jié)晶時(shí)使用閃蒸原理通過相關(guān)處理回收各種鹽類，將冷凝過后的水回流到原始的冷凝區(qū)，加入冷卻水之中繼續(xù)使用。在此過程中技術(shù)人員要全面保障回流的水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平，依據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水平，在這個(gè)過程中水經(jīng)過處理后可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)再生水的標(biāo)準(zhǔn)，可以合理地將處理后的水使用在冷卻系統(tǒng)之中。

3.3 污泥及結(jié)晶鹽處理

污泥在零排放處理過程中污泥主要分為三種，第一種是有機(jī)污泥，主要是污水在進(jìn)行生化處理過后產(chǎn)生的污泥;第二種是化學(xué)污泥，主要是污水處理站在經(jīng)過預(yù)處理和回用水的軟化單元;最后一種是母液和雜鹽，主要來自于工藝末端的熱法結(jié)晶的階段。

污水處理系統(tǒng)中不僅包含有機(jī)物處理和鹽類處理還包含其他的輔助性設(shè)備，例如污泥干燥機(jī)、離心機(jī)等相關(guān)設(shè)備，在相關(guān)現(xiàn)代化污水處理的共同作用下，煤化工項(xiàng)目中產(chǎn)生的各種廢水量可以實(shí)現(xiàn)最大程度地減少，可以實(shí)現(xiàn)減少生產(chǎn)污染排放的效果。

4 結(jié)論

在生產(chǎn)的過程中需要不斷的學(xué)習(xí)新的技術(shù)，重視設(shè)備的革新。煤化工在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)有大量的有害物質(zhì)產(chǎn)生，使用零排放技術(shù)可以有效的解決廢水污染問題，目前零排放技術(shù)也有一定的瓶頸和問題，需要技術(shù)人員不斷發(fā)揮創(chuàng)新精神，不斷提高相關(guān)技術(shù)，全面保障企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]彭向陽.煤化工廢水零排放工程中膜集成技術(shù)的應(yīng)用[J].水處理技術(shù)，2020，46（01）：130-133+140.

[2]李東，桑華儉，李楊，等.高鹽廢水零排放結(jié)晶鹽資源化工藝分析與比較[J].工業(yè)用水與廢水，2019，50（06）：1-5.

[3]李耀武，李凱.當(dāng)前零排放技術(shù)在煤化工污水處理中的應(yīng)用[J].化工管理，2020（03）：41-42.

[4]焦蓬，白曉宇，孟迎，等.“零排放”技術(shù)在煤化工污水處理中的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2019（01）：68-69.

收稿日期：2020-01-19

作者簡(jiǎn)介：韓蕾（1983-），女，漢族，本科學(xué)歷，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榻o排水設(shè)計(jì)。