煤化工廢水零排放技術(shù)探析

李變?cè)?/p>

（呂梁職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 呂梁 032300）

為了能夠做好煤化工的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題與能源需求矛盾之間的協(xié)調(diào)，很多研究者都開始注重各種技術(shù)對(duì)于煤化工廢水的處理，但是在實(shí)際的研究之中依舊存在一定的難度，還需要持續(xù)的推動(dòng)近零排放技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

1 煤化工廢水零排放廢水處理的意義

煤化工廢水零排放處理技術(shù)的研究與應(yīng)用，首先能夠?qū)崿F(xiàn)水資源匱乏的問(wèn)題。在廢水處理中利用循環(huán)回收技術(shù)，提高水資源的利用率，并且也可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)用水問(wèn)題的解決。其次，如果將煤化工的生產(chǎn)廢水直接排入河流，會(huì)造成水污染，導(dǎo)致原本就稀缺的水資源變得更加稀缺。所以，研究廢水零排放處理技術(shù)，在一定程度上可以降低地下水污染帶來(lái)的影響[1]。

2 煤化工廢水零排放處理工藝優(yōu)化分析

2.1 完善廢水預(yù)處理

實(shí)施廢水預(yù)處理，也就是將煤化工生產(chǎn)廢水直接輸送到混凝池，利用混凝劑，在混凝池之中進(jìn)行混凝處理，然后通過(guò)過(guò)濾，再將其輸送到絮凝池。處理之后，通過(guò)過(guò)濾，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的預(yù)處理。不過(guò)，在實(shí)施預(yù)處理過(guò)程中，還需要考慮到不同廢水的物質(zhì)特點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的水質(zhì)特征，添加相應(yīng)的藥劑，并且保證藥劑對(duì)應(yīng)的投入量[2]。

2.2 注意廢渣去向

對(duì)于煤化工企業(yè)而言，需要注意對(duì)于廢水廢渣的直接處理。在實(shí)施廢水的回收凈化利用之中，會(huì)有諸多殘?jiān)拇嬖冢@個(gè)時(shí)候針對(duì)廢渣的處理，往往會(huì)選擇利用填埋等方式。但是這樣無(wú)法匹配廢水零排放處理的要求，無(wú)法將廢水之中的廢渣完全處理。因此，注重處理的環(huán)保性至關(guān)重要。

2.3 改進(jìn)蒸發(fā)結(jié)晶處理工藝

蒸發(fā)結(jié)晶工藝，其包含了MED、MVR、NED多種技術(shù)。其中，MED技術(shù)蒸發(fā)結(jié)晶需要大量蒸汽的消耗，并且對(duì)于產(chǎn)生出來(lái)的二次蒸汽也需要實(shí)施冷凝處理，這樣會(huì)提高系統(tǒng)運(yùn)行的成本。MVR技術(shù)主要是對(duì)于二次蒸汽實(shí)施壓縮機(jī)的壓縮處理，從而將循環(huán)利用機(jī)制完全發(fā)揮出來(lái)，完全不需要進(jìn)行冷卻處理，其運(yùn)行成本較低。而NED技術(shù)則屬于低溫的常壓蒸發(fā)，利用壓縮機(jī)，就可以滿足系統(tǒng)之中蒸發(fā)吸熱以及冷凝放熱的要求，同樣也具有系統(tǒng)運(yùn)行成本控制與降低的功效。但是NED設(shè)備本身的體系較大，還需要實(shí)施模塊化的設(shè)計(jì)，并且對(duì)于場(chǎng)地的實(shí)際要求較高，目前還沒(méi)有進(jìn)行廣泛的應(yīng)用[3]。

2.4 處理時(shí)的能耗問(wèn)題

煤化工企業(yè)生產(chǎn)廢水之中高濃度化合物、混合成分偏多，導(dǎo)致其實(shí)際的處理難度進(jìn)一步加大。在進(jìn)行處理的時(shí)候需要采用強(qiáng)化處理，但是這樣會(huì)導(dǎo)致廢水回收處理過(guò)程中能耗的增加。如何才能夠滿足廢水處理的零排放，同時(shí)又能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)能耗的有效控制，就成為煤化工企業(yè)需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題。

3 零排放處理技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目概況

在實(shí)際的研究過(guò)程中，將煤制天然氣項(xiàng)目作為研究的基本項(xiàng)目，這一項(xiàng)目年產(chǎn)煤制天然氣達(dá)到20×108m3。本項(xiàng)目主要是利用魯奇爐氣化工藝技術(shù)裝置來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，褐煤作為原料和燃料，主要產(chǎn)品為天然氣，副產(chǎn)品包含了石腦油以及硫磺。在產(chǎn)品的制取中，其生產(chǎn)工藝包含了加壓氣化+變換冷卻+甲醇洗+甲烷化。本項(xiàng)目的污水，主要是煤氣洗滌水。當(dāng)廢水經(jīng)過(guò)氣水分離、酸性氣以及脫酚除氨之后，將其運(yùn)輸?shù)轿鬯幚硐到y(tǒng)。

3.2 廢水“零排放”處理工藝

在本次的研究中，采用的是魯奇爐氣化工藝，其本身屬于中低溫工藝，在廢水中具有較高的氨酚含量，并且還有大量的焦油存在，因?yàn)橛邪狈拥拇嬖冢蜁?huì)對(duì)升華處理技術(shù)產(chǎn)生一定的抑制作用。所以，針對(duì)項(xiàng)目的廢水處理，首先就需要考慮到通過(guò)萃取法的方式以及蒸氨法從而對(duì)于氨、酚分別的進(jìn)行脫除處理。之后，通過(guò)隔油沉淀池和氣浮等對(duì)應(yīng)的工藝裝置，就可以實(shí)現(xiàn)除油處理。最后，通過(guò)深度處理工藝以及對(duì)應(yīng)的兩級(jí)生化法，就可以滿足廢水的達(dá)標(biāo)回用要求，并且也可以滿足零排放的要求。

針對(duì)本項(xiàng)目的污水處理系統(tǒng)而言，其包含的有污水處理站、回用水站以及濃鹽水站等對(duì)應(yīng)的處理單元，具體的處理工藝見圖1～3所示。

針對(duì)廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本項(xiàng)目處理能力達(dá)到 1200m3/h，其中，ρ（BOD5）＜1500mg/L、ρ（CODcr）＜4000mg/L、ρ（氨氮） 為 200～350mg/L。

圖1 廢水處理工藝流程圖

圖2 生化處理廢水回用工藝

圖3 高濃鹽水多效蒸發(fā)工藝

在技術(shù)方面，利用預(yù)處理+生化處理+深度處理的技術(shù)。因?yàn)閺U水之中存在較高的COD含量，為了能夠提升其可生化性，在實(shí)施預(yù)處理中，就需要做好廢水的除油以及水解酸化，設(shè)置氣浮池與隔油池一座，水解酸化池2座，要求每一座設(shè)計(jì)達(dá)到9000m3的容積，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為15h。對(duì)于生化處理，主要是利用兩級(jí)A/O工藝。其分別停留的時(shí)間為40h和20h。通過(guò)兩級(jí)生化之后，就可以滿足75%和70%的COD去除；而氨氮的去除率則達(dá)到75%與80%[4]。

在經(jīng)過(guò)生化處理技術(shù)后，利用澄清+氧化消毒+兩級(jí)過(guò)濾+反滲透工藝。處理系統(tǒng)利用臭氧發(fā)生器，設(shè)計(jì)投加的濃度達(dá)到35mg/m3。同樣，曝氣生物濾池設(shè)置5座，處理能力要求達(dá)到300m3/h，在經(jīng)過(guò)處理之后其出水ρ（COD）＜60mg/L，ρ（氨氮）＜5mg/L。出水可循環(huán)水利用，就能夠滿足零排放。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在當(dāng)今時(shí)代下，針對(duì)煤化工廢水實(shí)現(xiàn)零排放處理，需要考慮到在具體處理環(huán)節(jié)面臨的問(wèn)題，需要針對(duì)性的選擇工藝，最終滿足其廢水的處理要求。