华浦环保：煤化工领域废水处理难点与技术应用

2023-11-21 17:21

“富煤、贫油、少气”的能源特征使我国煤化工行业在短时间内得到了快速发展，并已取得阶段性成效。但煤化工行业耗水量大，污水排放量也成为煤化工高质量发展的制约因素。因此，煤化工必须强化零排放技术在生产中的应用，有效缓解我国水资源紧缺的问题，切实推动煤化工行业的转型与高质量发展。

煤化工废水概述

煤化工废水来源及组成

煤化工企业主要是以煤炭为原料生产和加工相关的化工产品，在此过程中会产生废水。废水主要是从三种工艺中产出。

一是水煤气的制备过程，煤与氧气以及蒸气等产生反应混合成为水煤气，同时产生了氨氮，硫化物和氰化物等组成的废水。

二是煤液化的过程，即煤经过加热裂解转化成各种油分的过程，而反应剩下残煤液化的废水中，含硫、酚等物质较多，COD值较高，但因其中有重油的存在，所以含盐较少，大部分为有机杂质组成。

三是煤焦油的炼制过程，即利用加热时的空气将煤变成气体、焦油或其他化学物质等，产生的废水氨氮含量较高，也具有很高的COD值，成分较为复杂。

煤化工废水特点及分类

煤化工原料是煤，因特殊的生产过程，煤化工行业具有废水排放量高、污染强度大以及硬度高、悬浮物波动大、含有氰化物等特点。要想尽可能实现煤化工污水零排放，就要做好污水的分类处理与分质处理工作，可按照成分将污水分为含盐污水与有机污水。含盐污水含盐量较高，细化为低盐废水、浓盐废水和高浓盐废水，主要包括洗涤废水、循环水排放以反渗透浓水等；有机污水COD、氨氮等含量较高，含盐量低，主要在汽化、净化以及合成等工序中产生，主要包括生活污水、气化废水、地面冲洗水以及化工装置废水等。

煤化工废水“零排放”常见技术

根据煤化工废水的一般分类，其“零排放”技术基本分为有机废水和含盐废水处理技术，具体分类及主要处理工艺如图1。

有机废水处理技术

有机废水不会一次性完成，一般通过3个环节进行处理，即采用“预处理+生化处理+深度处理”。预处理指对污水用隔油、气浮、沉淀的方式进行初步处理。生化处理是预处理之后，需要结合实际情况设计处理工艺，主要工艺有A/O、A2/O、SBR、氧化沟、MBR等。上述处理工艺后，还需进行深度处理才能满足循环补充水要求，常用深度处理工艺有臭氧氧化、化学氧化+BAF+活性炭吸附等。

技术选择应用

在预处理中，尤其是氨和酚浓度很高的固定床工艺废水尤为需要。在生化处理中，流化床及气流床废水应选择硝化和反硝化效果好的工艺，固定床工艺选用以去除CODcr、BOD5、氨氮等为主的生化处理工艺；气流床选用以物化为主的后处理强化工艺。

含盐废水处理技术及应用选择

不同的煤炭类型、不同的处理阶段的含盐污水的盐分浓度具有一定的差异性，因而在具体处理工艺选择上差别很大。

1） 低盐废水处理。生化处理出水和清净废水混合之后变成低盐废水。目前，低盐废水处理普遍采用“预处理+双膜法”两段式处理工艺，一般双膜法以“超滤+反渗透”为主，通常处理后的废水COD<10mg/L以下，氨氮<5mg/L。

2） 浓盐水处理。双膜法处理后的水也产生浓盐水，水量仍然较大，有一定量的有机污染物。目前一般采用“预处理+膜浓缩”处理工艺。一般情况下，通过处理后，TDS质量浓度达到50000~80000mg/L。

3） 高浓盐水处理。煤化工高盐废水含盐量质量分数高达20%以上，COD含量也比较高，达到300mg/L~2000mg/L。目前一般采用自然蒸发固化和机械蒸发固化处理方式。

技术选择应用

高盐废水零排放可分为预处理、浓缩、蒸发结晶3个工艺段。

预处理是“零排放”技术第一步，主要包括有机物的去除、钙镁离子及悬浮物的去除，大量研究资料表明高级氧化技术将有机物氧化去除是比较可靠的技术。对于钙镁离子及悬浮物的去除，多采用双碱法及离子交换工艺，超滤膜过滤技术由于其自动化程度高，能够集高效澄清池的澄清、沉淀与后续过滤功能为一体，也可去除水中硬度和硅，满足后续反渗透进水要求。后续膜浓缩工艺包括反渗透RO+海水反渗透RO或高效反渗透。蒸发技术目前有两种主要技术，分别为多效蒸发和机械蒸汽再压缩技术。

华浦环保技术先进，能够实现稳定、高效、低成本煤化工高含盐废水的综合治理，在水资源日益短缺的当下，水资源短缺已经严重制约了我国经济和社会的发展。工业用水占全国总用水量的1/4以上，用水效率偏低，浪费情况极其严重。随着我国对环境问题的日益重视，煤化工零排放是民心所向，大势所趋。