煤化工廢水“零排放”技術(shù)及工程應(yīng)用現(xiàn)狀分析

龐潔

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，無(wú)論是產(chǎn)業(yè)規(guī)模還是生產(chǎn)能力，均得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和提高，推動(dòng)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，相應(yīng)提高了對(duì)于煤化工生態(tài)環(huán)保控制的實(shí)際要求。煤化工產(chǎn)業(yè)普遍具有廢水排放量大、用水量大、污染物復(fù)雜、污染濃度高等特征，加強(qiáng)煤化工廢水排放管理，對(duì)于促進(jìn)煤化工產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展意義重大。筆者從煤化工廢水污染組成入手，就其“零排放”技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，發(fā)表幾點(diǎn)看法，以供相關(guān)單位參考。

關(guān)鍵詞：煤化工；廢水“零排放”；工程應(yīng)用；生化處理

與石油、天然氣等能源資源相比，我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量相對(duì)豐富，擴(kuò)展煤化工產(chǎn)業(yè)，替代石油及天然氣產(chǎn)業(yè)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)后石油時(shí)代的化學(xué)工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但煤化工生產(chǎn)運(yùn)行而言，其污染性和環(huán)境破壞性特征較為突出，不僅用水量和排水量巨大，并且煤化工廢水污染組成復(fù)雜、污染物濃度高，如不能對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理，就會(huì)對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞和污染。可持續(xù)發(fā)展背景下，加強(qiáng)煤化工廢水管理，實(shí)現(xiàn)廢水“零排放”目標(biāo)，不僅是煤化工行業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求，也是社會(huì)對(duì)于煤化工產(chǎn)業(yè)的客觀要求。

一、廢水“零排放”的現(xiàn)實(shí)意義分析

廢水“零排放”的現(xiàn)實(shí)意義主要分為以下幾點(diǎn)內(nèi)容：一，水資源保護(hù)。我國(guó)水資源較為匱乏，科學(xué)用水、合理控制廢水排放，是我國(guó)書(shū)資源可持續(xù)發(fā)展和利用的重要保障。煤化工產(chǎn)業(yè)屬于重要耗水產(chǎn)業(yè)，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，大型煤化工項(xiàng)目每生產(chǎn)一噸產(chǎn)品，就會(huì)消耗十噸以上的水。故而加強(qiáng)煤化工廢水管理，具有重要的水資源保護(hù)意義；二，環(huán)境保護(hù)。煤化工廢水以煤煉焦廢水、煤氣凈化廢水以及產(chǎn)品回收廢水為主，廢水?dāng)?shù)量龐大且污染物組成較為復(fù)雜，既有有機(jī)污染物也存在毒污染物。同時(shí)，我國(guó)煤炭資源主要存儲(chǔ)與新疆、內(nèi)蒙、寧夏等地區(qū)，缺少相應(yīng)的環(huán)境容量接受廢水，故而廢水“零排放”具有重要的環(huán)境保護(hù)意義。

二、煤化工廢水的主要污染組成分析

煤化工廢水中的污染物主要來(lái)自以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：一，煤氣化過(guò)程中，煤原料中含有的硫、氮及部分金屬，被轉(zhuǎn)化為氰化物、金屬化合物、以及氨等污染物；二，煤化工生產(chǎn)過(guò)程中，水蒸氣與一氧化碳接觸反應(yīng)生成甲酸，同時(shí)甲酸與氨接觸反應(yīng)產(chǎn)生甲酸氨。此類有毒污染物溶于洗氣水、洗滌水或蒸汽中，進(jìn)入工藝排水管道造成污染。

此外，不同的煤化工生產(chǎn)工藝，所產(chǎn)生的煤化工廢水，其廢水污染組成存在較明顯的差異。目前，煤化工生產(chǎn)工藝主要分為氣流床、固定床以及流化床三種，其廢水共同點(diǎn)是均具有較高的氨含量。但固定床工藝產(chǎn)出廢水的酚含量、焦油含量均高于另兩種工藝產(chǎn)出的廢水；氣流床工藝產(chǎn)出的廢水具有較高的甲酸化合物含量；氣流床工藝則以有機(jī)污染物為主要污染。

三、煤化工廢水“零排放”技術(shù)概述

煤化工廢水是煤化工工藝廢水的總稱，針對(duì)不同的工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以進(jìn)步一步細(xì)分為生產(chǎn)廢水、清凈下水以及生活廢水等組成，針對(duì)不同的廢水組成，其對(duì)應(yīng)的“零排放”技術(shù)，存在著較大的差異。

（一）煤氣化廢水預(yù)處理技術(shù)分析

就廢水“零排放”處理技術(shù)而言，不經(jīng)過(guò)預(yù)處理，直接對(duì)煤氣化廢水進(jìn)行生化處理是無(wú)法做到的，因此，在實(shí)際處理過(guò)程中，需對(duì)固定床產(chǎn)出廢水進(jìn)行氨、酚回收處理，對(duì)于氣流床和流化床則需要進(jìn)行相應(yīng)的氨回收處理。

以固定床廢水預(yù)處理為例，目前主要使用汽提技術(shù)分離酸性氣體和氨，使用萃取技術(shù)進(jìn)行酚的分離。根據(jù)設(shè)備差異，汽提技術(shù)又分為單塔和雙塔兩種，

（二）煤氣化廢水生化處理技術(shù)分析

1、固定床產(chǎn)出廢水的生化處理分析

從生化處理的角度分析，針對(duì)固定床產(chǎn)出的廢水，應(yīng)遵照如下幾點(diǎn)原則進(jìn)行處理：一，廢水中含有的有機(jī)物濃度較高，滿足m（BOD5）/m（CODCx）=0.33，即可使用生化處理工藝；二，如廢水中存在單元酚或多元酚等較難降解的有機(jī)物，則應(yīng)在兼氧或厭氧的環(huán)境下進(jìn)行處理，以提高處理效率和質(zhì)量；三，廢水氨氮含量高，則需要使用具有較強(qiáng)反硝化及硝化能力的工藝技術(shù)。

2、氣流床和流化床產(chǎn)出廢水的生化處理分析

就氣流床和流化床產(chǎn)出的廢水而言，其CODCx相對(duì)較低，具有較好的可生化性，尤其在氣流床產(chǎn)出的廢水中表現(xiàn)明顯，但二者廢水的氨氮含量均偏高，故而需要選擇反硝化和硝化能力較高的工藝技術(shù)進(jìn)行處理。氣流床和流化床產(chǎn)出廢水的生化處理流程如下圖所示。

圖一 氣流床和流化床產(chǎn)出廢水的生化處理工藝流程

（三）回用水處理工藝概述

通常情況下，煤化工廢水處理站對(duì)應(yīng)的清凈下水和生化處理水的綜合水量在1000.0～2000.0m3/h區(qū)間內(nèi)，其鹽含量相對(duì)較低，一般在1000.0～3000.0mg/L區(qū)間內(nèi)。這部分混合水在經(jīng)常相應(yīng)的除鹽處理后，即可作為補(bǔ)充水在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行再次利用。目前，煤化工領(lǐng)域常用的除鹽處理方法，包括膜分離法、離子交換法、以及蒸餾法等等。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，可持續(xù)發(fā)展背景下，加強(qiáng)煤化工廢水處理，實(shí)現(xiàn)廢水“零排放目標(biāo)”，是煤化工產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的共同要求。因此，煤化工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)需全面重視自身的廢水處理工作，從自身生產(chǎn)工藝種類入手，科學(xué)選擇廢水處理技術(shù)，以提高廢水處理效果，促進(jìn)企業(yè)良性的可持續(xù)發(fā)展。

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