淺析煤化工及煤化工廢水處理幾個問題

徐瑞萍，紀祥娟，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問題

徐瑞萍，紀祥娟，尹慧君，張紅靜

魯南煤化工研究院

本文簡述煤化工產業遇到環保挑戰，列舉了煤化工廢水的特點及危害，分析煤化工廢水主要處理技術及存在的問題，并展望了煤化工廢水處理新的技術手段，最后對煤化工廢水的零排放進行了思索。

環保挑戰；廢水處理；零排放

我國缺油、少氣、富煤的能源結構決定了煤化工產業的迅速發展，尤其是新型煤化工產業。傳統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。傳統煤化工被定義為高消耗，高污染，高排放行業，一直存在重大的環境問題，威脅我們碧水藍天的，煤化工從鼎盛期的“煤”飛色舞變成了談“煤”色變[1,2]。

1、煤化工產業遇到的前所未有的環保挑戰

(1)水資源獲取問題

煤化工是耗水大戶，我國煤炭、水資源呈明顯的逆向分布特征，極不均衡，出現“以水定產”，“以水定煤”的現象。水資源分布不均衡，南水北調，解決地區缺水問題。2015年，環保部發布了《現代煤化工建設項目環境準入條件(試行)》，提高了現代煤化工項目的準入門檻,要求煤化工企業的布局必須優先選擇在水資源相對豐富、環境容量較好的地區布局，京津冀、長三角、珠三角和缺水地區嚴格控制新建現代煤化工項目。

(2)污水處理出現技術障礙：各段工藝廢水處理、濃鹽水、雜鹽水處理。

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

(4)地下水、土壤污染防止：晾曬池、蒸發塘等，都困擾著廣大煤化工企業，甚至有數家企業在水處理領域未能達到環保要求，而被限制發展[3,4]。

現代煤化工讓煤炭從燃料向原料轉變，煤制油，煤制氣，煤制烯烴等，提取相對環保的能源，現代煤化工出現給煤化工行業帶來生機和活力。

2、煤化工廢水特點及危害

煤化工企業排放廢水來源主要有焦化廢水、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。綜合廢水中CODcr一般在5000mg∕L左右、氨氮在200～500mg∕L，廢水所含有機污染物包括酚類、多環芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環化合物等，是一種典型的難降解的有機化合物的工業廢水[5]。

3、常用水處理技術及問題

煤化工行業產生的廢水中成分復雜，難以降解，而且不同的工藝過程，產生的廢水具有不同的組成，污染物含量變化大，因此廢水的處理達標排放是很困難的，而且會增加企業生產成本。廢水處理一般流程：預處理+生化處理+深度處理。常見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。經生化處理的廢水仍達不到排放標準，應進行深度處理，深度處理方法主要有混凝沉淀法、吸附法、高級氧化法、離子交換法、反滲透、焚燒法、臭氧法等處理技術。

眾多的水處理技術都存在各種各樣問題。厭氧—好氧（A∕O）法，沒有獨立的污泥回流系統,不能培養出具有獨特功能的污泥,難降解物質的降解率較低；氧化溝法作為活性污泥的變形，出水水質好，除磷脫氮效率高，但存在著占地面積大，投資大的問題，實際生產中遇到污泥上浮、泡沫問題等；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及手段

陜西藍深公司開發出藍深LS系列大孔吸附樹脂，用于各類污水處理，并取得了較好的效果。上海東碩環保科技股份有限公司也開發出“零排放”新技術ED離子膜濃縮+分質結晶工藝包，伊泰伊犁煤制油廢零排放及分質結晶應用此技術取得中試實驗的成功；中國石化長城能源化工有限公司在寧夏能化的“零排放”，采用采用低負荷生物膜+石灰軟化+氣浮濾池+雙膜處理工藝，可回收廢水平均2000m3∕h，用于脫鹽水補水、循環水補水、人工湖補水和園區綠地用水。類似，增加了對煤化工水處理技術的信心。

5、可望不可及的“零排放”

迫于環保形勢要求，“零排放”自提出之日起，就受到大力推崇。特別對于目前缺水的西北地區在建和擬建的煤化工項目，“零排放”尤其重要，既能解決一部分水資源回用問題，又不對當地的生態環境造成污染和破壞。煤化工廢水“零排放”即對煤化工在生產中所產生的生產廢水、污水、清凈下水等經過處理，全部用于回用，對外界不排放廢水。在實際的廢水處理情況，使用多項水處理技術，使處理后廢水80%達到回用的標準，剩下20%含有濃鹽的廢水，再進行分質結晶或者排入蒸發塘做無害化處理。

從某種意義上說，煤化工廢水零排放是通過高能耗的代價來彌補資源環境的短板。對于煤化工企業水處理“零排放”幾乎是不可能，只能做到“近零排放”。在實際運行中存在以下幾個問題：企業難以承受投資和運行成本，依靠蒸發裝置進行蒸發除鹽，花費高；廢水水質不穩定，波動比較大。現代煤化工項目大多處于示范工程，工藝參數不斷調試，導致出水水質有較大變化；高鹽污水分質結晶技術不成熟，仍處于小試、中試階段，尚需進一步考察其技術的經濟性和應用的可行性；結晶鹽的種類復雜，也不能完全結晶，而且結晶鹽沒有好的出路，沒有相關的國家標準；廢水的深度處理存在二次污染的風險；蒸發塘存在多種問題。存在這么多問題的“零排放”，任重道遠。

[1]谷力彬,姜成旭,鄭朋.淺談煤化工廢水處理存在的問題及對策[J].化工進展,2012,31：258

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

[3]徐春艷,韓洪軍,姚杰.煤化工廢水處理關鍵問題解析及技術發展趨勢[J].中國給水排水，2014,30(22)：78

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

[5]何鋒.煤化工廢水的來源與特點及其相應的處理技術探究[J].科技視界,2012,23：320