探究煤化工水處理新技術(shù)與新工藝

尹瑞文

摘要：我國(guó)煤炭資源大多分布在山西、內(nèi)蒙、陜西等地，每年生產(chǎn)量占全國(guó)煤炭產(chǎn)能的一半以上，然而這些地區(qū)的水資源面臨短缺問(wèn)題。隨著這些地區(qū)煤化工行業(yè)的興起，煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和水資源關(guān)系越來(lái)越密切，水資源短缺也對(duì)煤化工形成了不利影響。因此，加強(qiáng)煤化工水處理新技術(shù)與新工藝的研究，提升水資源利用效率，對(duì)于化工行業(yè)更好的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：煤化工；水處理；新技術(shù)；新工藝

1活性焦吸附技術(shù)

活性焦吸附技術(shù)是活性焦吸附與生化降解的耦合技術(shù)，它的核心工藝包括以下幾點(diǎn)。純吸附工藝；活性焦強(qiáng)化生物工藝；活性焦生物濾池工藝。活性焦吸附技術(shù)采用吸附性能好、有工程經(jīng)濟(jì)性的活性焦，與生化處理進(jìn)行高效結(jié)合，能夠有效改善水質(zhì)，保障運(yùn)行穩(wěn)定，降低運(yùn)行成本，縮短停留時(shí)間，并且產(chǎn)生的廢焦可與活性污泥摻燒，實(shí)現(xiàn)資源化利用。此項(xiàng)技術(shù)可應(yīng)用于煤化工廢水、造紙等行業(yè)難降解有機(jī)廢水的達(dá)標(biāo)回用，現(xiàn)有污/廢水處理廠的提標(biāo)改造以及高鹽廢水中有機(jī)物的去除等領(lǐng)域，可有效解決傳統(tǒng)工藝存在的問(wèn)題。

2高效分離技術(shù)

2.1應(yīng)用于廢水除焦油

各大煤化工企業(yè)將高效分離技術(shù)應(yīng)用在對(duì)煤化工廢水產(chǎn)生的焦油上，起到了非常明顯的作用。主要是運(yùn)用高效分離技術(shù)的AFBP型的分離器在通過(guò)特殊改造的整流器和進(jìn)口件的雙重作用，將因?yàn)槊夯ぎa(chǎn)生的廢水用平穩(wěn)的速度進(jìn)入到填料段，運(yùn)用分離器將填料段的細(xì)小的液滴分離出去，再將這些細(xì)小的液滴凝固在一起形成比較大的凝固液滴后再離開(kāi)填料層，分離器中包含著一個(gè)能把這些液滴凝固成更大的液滴的特殊板組，這樣廢水中產(chǎn)生的焦油凝固成比較大的液滴，就可以很好的將他與廢水分離，這樣就可以達(dá)到百分之百的對(duì)廢水中的產(chǎn)生的焦油進(jìn)行處理。因?yàn)锳FBP分離器具有設(shè)備的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，所以在進(jìn)行清理時(shí)比較同意，而且出現(xiàn)問(wèn)題后也容易維修，分離器在工作時(shí)采用的是液液分離的方法，這種分離方法比較容易對(duì)廢水中的焦油進(jìn)行處理。因?yàn)檫@項(xiàng)分離器設(shè)備屬于靜設(shè)備，需要的進(jìn)口壓力比較小等優(yōu)點(diǎn)，所以容易被接受和投入使用。

2.2應(yīng)用于廢水除固與強(qiáng)化氧化

（1）應(yīng)用于廢水除固。應(yīng)用于廢水除固對(duì)廢水中固體雜質(zhì)的脫除，采用刮盤式過(guò)濾器（楔形網(wǎng)為過(guò)濾元件），防止堵塞。刮盤式過(guò)濾器的好處是：①可去除顆粒粒徑達(dá)3μm的固體顆粒，處理粘度達(dá)3Pa·S的流體，過(guò)濾效率99%以上；②設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約空間；⑧濾芯可定期清洗，同時(shí)具有自清洗功能，無(wú)需更換，可實(shí)現(xiàn)在線清洗；④可根據(jù)需求，選擇自動(dòng)/手動(dòng)刮除方式，經(jīng)濟(jì)便捷。（2）應(yīng)用于強(qiáng)化氧化。經(jīng)過(guò)除氨除酚后的廢水，各水質(zhì)指標(biāo)仍比較高，COD在2000～3000mg/L，不能達(dá)標(biāo)直接排放。通過(guò)強(qiáng)化氧化可以進(jìn)一步降低廢水COD，同時(shí)提高廢水可生化性（BOD5/COD大于0.3）。廢水和氧化劑分別從各自進(jìn)口進(jìn)入強(qiáng)化設(shè)備后，在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)鼓的填料區(qū)得到均勻、充分的混合；同時(shí)液體形成的液膜、液絲和液滴的更新速率大大提高，從而實(shí)現(xiàn)高效混合與氧化。強(qiáng)化氧化技術(shù)較傳統(tǒng)技術(shù)而言：效率更高，設(shè)備投入更小，藥劑添加量更低。

3 NZS扭轉(zhuǎn)式纖維過(guò)濾器技術(shù)

NZS扭轉(zhuǎn)式纖維過(guò)濾器技術(shù)主要是借鑒韓國(guó)的新一代全自動(dòng)纖維過(guò)濾器的技術(shù)，通過(guò)不斷的對(duì)過(guò)濾系統(tǒng)、過(guò)濾技術(shù)和過(guò)濾設(shè)備的不斷鉆研，并且結(jié)合了精密過(guò)濾器高精度和暢通砂濾器的反沖洗性能的一項(xiàng)超高速的纖維過(guò)濾器，這項(xiàng)技術(shù)不僅能提高廢水處理的精細(xì)度，還能提高廢水處理的回收量，而且先進(jìn)的技術(shù)與傳統(tǒng)的工藝相結(jié)合，不僅過(guò)濾器的阻力低，而且對(duì)有機(jī)物、懸浮物和膠體的處理更加有效。這行NZS扭轉(zhuǎn)式纖維過(guò)濾器技術(shù)不僅有效解決了纖維過(guò)濾器的反洗問(wèn)題，還提高了廢水過(guò)濾的精度。而且還提高了廢水的回收量。

4電化學(xué)水處理技術(shù)

電化學(xué)處理技術(shù)是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)室（陰極）內(nèi)壁附近發(fā)生還原反應(yīng)，水中的結(jié)垢物質(zhì)析出并附著在內(nèi)壁上，定期去除沉積的水垢，維持循環(huán)水水質(zhì)平衡；在電極（陽(yáng)極）附近水中的氯離子發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生游離氯、OH-等物質(zhì)，持續(xù)控制系統(tǒng)中細(xì)菌和藻類的滋生。此項(xiàng)技術(shù)通過(guò)電化學(xué)系統(tǒng)將循環(huán)水中的結(jié)垢物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w鈣鎂鹽，避免藥劑的加入，解決了結(jié)垢問(wèn)題，同時(shí)鈣鎂鹽可用于脫硫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了資源化利用；通過(guò)加入強(qiáng)氧化劑如羥基自由基、臭氧、雙氧水等直接將細(xì)菌、藻類氧化轉(zhuǎn)化為CO2和水，解決了大量排水和腐蝕問(wèn)題。同時(shí)在循環(huán)水系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)節(jié)水70%以上，節(jié)能35%以上，膜系統(tǒng)壽命提高一倍以上，運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng)于藥劑方式的10%。電化學(xué)處理技術(shù)不需要添加化學(xué)阻垢、緩蝕、殺菌藥劑，減輕了傳統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng)排污水對(duì)水體環(huán)境造成的二次污染，是目前改善工業(yè)循環(huán)水處理的有效方法。

5創(chuàng)新膜技術(shù)

（1）XP中空纖維膜絲技術(shù)。具有著更高孔隙率的XP超濾膜絲，孔徑也更加均勻，具有很好的機(jī)械性能與抗化學(xué)性能。相比較與傳統(tǒng)超濾膜，XP膜滲透性提高了35%，制水效率最高可提升到120%，在相同跨膜壓差下通量可增加40%或相同膜通量下壓差降低35%，廢水量可減少30%。XP中空纖維膜絲技術(shù)在COD廢水回用項(xiàng)目中，表現(xiàn)出更好的抗擾能力，可實(shí)現(xiàn)很好的系統(tǒng)回收率。（2）新型弱酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。基于不同TDS、進(jìn)水硬度和pH條件下，樹(shù)脂的工作交換容量決定了制水的周期及成本。新型IRC83樹(shù)脂較常規(guī)弱酸樹(shù)脂或螯合樹(shù)脂在再生費(fèi)用、再生廢液量等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，在高鹽含量的情況下具有較高的工作交換容量，保證了運(yùn)行成本的顯著降低。（3）富耐膜元件。通過(guò)優(yōu)化膜表面的抗污染處理及進(jìn)水流道，改進(jìn)原有的抗污染膜元件，研發(fā)出成本較低、性能更可靠、抗污染、易清洗，同時(shí)增加回收率的富耐膜元件。

6正滲透技術(shù)

該技術(shù)大致包括膜濃縮、汲取液回收兩個(gè)環(huán)節(jié)。正滲透技術(shù)運(yùn)用半透膜，利用自然滲透現(xiàn)象，使水分子從待處理的濃鹽水中自然擴(kuò)散到汲取液中，在膜的產(chǎn)水側(cè)循環(huán)高濃度的汲取液，在進(jìn)水側(cè)流出污水或高含鹽廢水，經(jīng)過(guò)循環(huán)后汲取液帶走水分子，濃度降低，實(shí)現(xiàn)分離、濃縮過(guò)程。汲取液回收采用的是填料精餾塔。采用正滲透膜法，高濃鹽水濃縮得到的濃鹽水氨氮含量很低，保證了結(jié)晶單元對(duì)氨氮的要求。正滲透系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程不需要高壓泵，系統(tǒng)能耗較低，可去除濃鹽水的溶解鹽成分，專利汲取液的加熱回收系統(tǒng)耗能小于蒸發(fā)器。因?yàn)樗牡蛪汗ぷ魈匦裕沟谜凉B透膜不可逆轉(zhuǎn)的污染及結(jié)垢傾向較高壓反滲透系統(tǒng)更低，系統(tǒng)相對(duì)安全、可靠。

7結(jié)束語(yǔ)

本文主要對(duì)化學(xué)水處理的活性焦吸附技術(shù)，高效分離技術(shù)，NZS扭轉(zhuǎn)式纖維過(guò)濾器技術(shù)，電化學(xué)水處理技術(shù)，創(chuàng)新膜技術(shù)，正滲透技術(shù)進(jìn)行了介紹，通過(guò)對(duì)化學(xué)水處理新技術(shù)與新工藝的運(yùn)用，減少水資源的消耗，提高水資源的利用效率，為煤化工行業(yè)更好的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]水處理新技術(shù)與案例[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào).2015（04）.

[2]煤化工廢水處理新技術(shù)[J].林杉杉.電子制作.2015（01）.

（作者單位：內(nèi)蒙古大唐國(guó)際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司）