零排放技術在煤化工污水處理中的應用展望

摘要：煤化工企業零排放在國外的技術已經非常成熟，國內也在大力推行相關技術。本文分析了煤化工污水的來源，探討了零排放的概念，詳細闡述了煤化工污水處理技術，為零排放技術在煤化工行業更好地推行提供重要的理論依據和指導。

關鍵詞：煤化工;污水處理;零排放

中圖分類號：X784 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）05-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.049

Application prospects of zero emission technology in coal chemical wastewater treatment

Han Lei

（China Haicheng Engineering Technology Co.，Ltd.，Third Design / Engineering Department，Shanghai 200031，China）

Abstract：The zero emission technology of coal chemical enterprises in foreign countries has been very mature， and relevant technologies are vigorously promoted in China.This paper analyzes the source of coal chemical wastewater，discusses the concept of zero discharge，and expounds the coal chemical wastewater treatment technology in detail，which provides important theoretical basis and guidance for the better implementation of zero discharge technology in coal chemical industry.

Keywords：Coal chemical industry;Sewage treatment;Zero discharge

煤炭儲量多石油儲量少是我國明顯的能源結構特征，加大力度實行煤化工有關的能源技術對發展我國的經濟具有關鍵的意義，煤化工行業是耗水量非常高的行業，在生產過程中對水資源需求量非常大，隨著煤化工技術的不斷提升，煤化工生產中產生廢水的處理問題也變得越發突出，制約著煤炭經濟的發展。為了尋找處理效果、保護生態環境、運行費用更加經濟可行、工藝運行穩定的污水零排放工藝。目前我國的環境問題日益突出，對能源也迫切需求，煤化工污水實現零排放是煤化工行業發展的必經之路。

1 煤化工污水的來源

煤炭的品質與煤炭工藝技術和生產加工設備的不同而有很大的區別。在一個煤礦中不同時期產出的煤，由于處于不同的煤層之中而具有不同的化學性質，這些有一定差異的煤炭都是在同一設備工藝和相同技術條件下加工處理的，產生的廢水量和廢棄物的產量也有一定的區別[1]。煤化工企業在煤生產過程中會有一系列脫氮、脫硫、脫酚等相關操作，煤炭的品質不同在進行操作的過程中，廢棄物的含量的種類在煤炭不同含水量、灰熔點等存在一定的區別，污染物的變化比較明顯。在進行煤炭的一系列的操作中，工作人員需要對煤炭的原材料進行有關的處理來不斷滿足生產和加工的需要，在這些問題中水煤漿氣是一個比較關鍵的組分，很多煤炭產品要在水煤漿的形態下才能進行下一步的加工和處理，然而水煤漿氣化的過程就是產生污水的過程。同時需要注意的是煤化工的生產過程中會產生大量的高濃度的污水，污水內的污染物的含量非常高，成分復雜多變，如果這部分水不經過處理而直接排放到自然水體中，會對環境造成非常嚴重的危害，高濃度的污水中含有非常多的烯烴、烷烴和其他種類的有機污染物，這些污染物在一起混合很難快速降解，很多煤化工廠內的污水處理設備不能完全處理高濃度的有機物，導致這些廢水可能存在嚴重的安全隱患[2]。因此針對煤化工產生的污水進行零排放處理的是非常必要的。

煤化工在生產的過程中產生了很多廢水，廢水分為有機物和無機鹽進行具體分類，有機物的污水主要是在制備各種產品的過程中會有很多含氮類的物質，無機鹽的廢水主要是對煤氣進行洗滌的過程中，這兩種廢水都是煤化工在運行過程中的重要污染物質，在處理上的難度也非常明顯，在進行煤化工污水處理的過程中要不斷地增強污水處理的技術和工藝，不斷推進煤化工污水處理設備的建設工作和相關的研究工作，提高煤化工污水處理的整體水平。

2 污水零排放概念

零排放的名詞在國外指的是液體的零排放，工業企業不向地表或者地下水域排放任何形式的廢水，實現真正意義的保護周邊的地表水和地下水資源。國內的有關標準指出，零排放就是把工業廢水中的各種形態的污染物，在污水的不同處理階段以不同的形式轉移，將水中的物質以結晶鹽、污泥、氮氣、二氧化碳等其他氣體等形式進行外運和排放，不向自然水體中排放各種形式水的過程。煤化工的零污染排放針對污水的治理主要從兩個方面入手，第一是在生產的過程中合理的降低用水量，提高生產工藝手段，優化工藝流程，減少生產過程中對水的依賴性，從這個角度出發可以從源頭降低污水的產量，更好地實現污水處理的目標。第二是在產生的污水中進行有效處理，需要對污水內物質進行無害化處理，將污水中可以利用的物質進行重新利用和循環，最大程度上保證資源的合理利用，從本質上降低污染水的排放，使污水達到國家有關污水排放標準后再進行排放，從根本上降低污染水平。

3 煤化工污水處理技術

煤化工污水從化學角度可以分為有機廢水和無機鹽廢水，以下重點講述兩者的處理技術。

3.1 有機廢水的處理技術

有機廢水顧名思義，廢水中含有大量的有機物，這些廢水如果不經過處理直接排放到水體中會消耗水體內的溶解氧，引起很大程度范圍內的水質惡化，為了防止這種情況的發生，需要水煤化工有機廢水進行生化處理，以保障周邊生態環境。處理有機廢水時第一要實行絮凝沉降，絮凝劑的選取尤為關鍵，要結合廢水的實際情況選擇合適的絮凝劑，絮凝沉降是將廢水的雜質進行沉降，減少廢水中不溶物質的比例，絮凝沉降后，需要根據無機廢水中的種類進行有針對性的處理，有機廢水對水體的影響主要表現在它會不斷地消耗水中的可溶性氧氣，發生一系列氧化反應。在實際的處理過程中，可以事先向有機廢水中加入一定量的氧化劑，氧化劑將水中的有機物優先氧化，在處理過后要對廢水實行反滲透處理，處理后水質達到冷卻水的標準后，把水體運輸到回收冷凝的系統中，可以重復使用。這一過程中可以實現減少廢水的總產量，將廢水的可以氧化的物質降到最低的水平，有的技術非常成熟，可以實現在整個處理過程中沒有廢水排放，最大程度上增加了煤化工企業的環保水平，同時在一定程度上減少了生產成本，可謂是一舉多得。

3.2 含鹽廢水的處理

很多煤化工企業處理含鹽廢水的方式是使用膜處理技術，通過使用高分子過濾工藝有效的分離廢水內的水和鹽類物質，處理后，可以分離大部分水中的鹽分，分離出的高濃度鹽水，采用蒸發結晶的方式將其進行進一步處理，經過高溫蒸發的過程，很多鹽類達到沸點，逐個被提取出來，按照物質的不同性質將其分類和儲存。這一過程中可以實現材料的高效使用，經過處理蒸發后的水經過冷凝重新回到冷水系統中當作回水重新使用，在處理的過程中可以有效地增加廢水的使用率，最大能力實現降低有害物質的排放。蒸發和結晶兩個過程是兩個獨立的系統，目前很多企業運用的技術是將膜蒸發的技術，使廢水通過自降流入蒸發器之中，然后進入到加熱室內，通過設備細化分至每個換熱管之中，設備內是真空環境，管內均勻成膜，液體可以自上而下進行運動，液體可以達到蒸發的濃縮的目的。在結晶時使用閃蒸原理通過相關處理回收各種鹽類，將冷凝過后的水回流到原始的冷凝區，加入冷卻水之中繼續使用。在此過程中技術人員要全面保障回流的水質達到標準水平，依據現有的技術水平，在這個過程中水經過處理后可以實現優質再生水的標準，可以合理地將處理后的水使用在冷卻系統之中。

3.3 污泥及結晶鹽處理

污泥在零排放處理過程中污泥主要分為三種，第一種是有機污泥，主要是污水在進行生化處理過后產生的污泥;第二種是化學污泥，主要是污水處理站在經過預處理和回用水的軟化單元;最后一種是母液和雜鹽，主要來自于工藝末端的熱法結晶的階段。

污水處理系統中不僅包含有機物處理和鹽類處理還包含其他的輔助性設備，例如污泥干燥機、離心機等相關設備，在相關現代化污水處理的共同作用下，煤化工項目中產生的各種廢水量可以實現最大程度地減少，可以實現減少生產污染排放的效果。

4 結論

在生產的過程中需要不斷的學習新的技術，重視設備的革新。煤化工在實際生產中會有大量的有害物質產生，使用零排放技術可以有效的解決廢水污染問題，目前零排放技術也有一定的瓶頸和問題，需要技術人員不斷發揮創新精神，不斷提高相關技術，全面保障企業的穩定發展。

參考文獻

[1]彭向陽.煤化工廢水零排放工程中膜集成技術的應用[J].水處理技術，2020，46（01）：130-133+140.

[2]李東，桑華儉，李楊，等.高鹽廢水零排放結晶鹽資源化工藝分析與比較[J].工業用水與廢水，2019，50（06）：1-5.

[3]李耀武，李凱.當前零排放技術在煤化工污水處理中的應用[J].化工管理，2020（03）：41-42.

[4]焦蓬，白曉宇，孟迎，等.“零排放”技術在煤化工污水處理中的應用[J].資源節約與環保，2019（01）：68-69.

收稿日期：2020-01-19

作者簡介：韓蕾（1983-），女，漢族，本科學歷，高級工程師，研究方向為給排水設計。