煤化工废水“零排放”处理技术环节
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现代煤化工企业废水按照含盐量可分为两类：
一是高浓度有机废水。 主要来源于煤气化工艺废水等, 其特点是含盐量低、污染物以COD为主;
二是含盐废水。主要来源于生产过程中煤气洗涤废水、循环水系统排水、除盐水系统排水、回用系统浓水等,，其特点是含盐量高。
煤化工企业要实行废水零排放，首先要解决的就是脱盐问题。据内蒙古环境科学研究所、徐州水处理研究所介绍，煤化工装置达标排放的废水，虽然COD、氨氮等达到环保外排标准，但水里面含有NaCl、Na2SO4 、CaCl2、MgSO4、MgCl2等盐类，这些盐类溶解度较大，一般不会沉淀，更不会蒸发，直接回用会引起设备的结垢、腐蚀和软泥沉积等，必须进行脱盐处理。废水如不经脱盐处理，只能用于煤、灰增湿及冲洗路面或冲厕所，但是这些用途的消耗量也很有限。煤化工企业如果仅停留在这个回用层次上，也就谈不上废水零排放。但是，要进行脱盐处理就必须上脱盐装置。举例说，一个年产20万吨的甲醇装置如果再上脱盐，至少需要再投资300万元以上，吨水处理运行费用要达到2～3元，甚至高于一次水价格，这样经济上不合算。很多企业在废水达标后一般不愿意再上脱盐装置。
另外，即使对废水采取脱盐处理回用，也仅有60%～70%的淡水能回用，剩余30%～40%的浓水还需外排。据介绍，这是因为在脱盐回用过程中，回用的废水大约占废水总量的2/3，脱除的盐分都浓缩到剩余1/3水里。这些外排废水中盐分大，浇地后很容易造成土壤板结，严重时会使土壤盐碱化。
煤化工废水“零排放”处理技术主要包括煤气化废水的预处理、生化处理、深度处理及浓盐水处理几大部分。
预处理：由于煤气化废水中酚、氨和氟含量很高，而回收酚和氨不仅可以避免资源的浪费，而且大幅度降低了预处理后废水的处理难度。通常情况下，煤气化废水的物化预处理过程有：脱酚，除氨，除氟等。
生化处理：预处理后，煤气化废水的COD含量仍然较高，氨氮含量为50～200mg/l，BOD5/COD范围为0.25～0.35，因此多采用具有脱氮功能的生物组合技术。目前广泛使用的生物脱氮工艺主要有：缺氧-好氧法(A/O工艺)、厌氧-缺氧-好氧法(A-A/O工艺)、SBR法、氧化沟、曝气生物滤池法(BAF)等。
深度处理：多级生化工艺处理后出水COD仍在100～200mg/l，实现出水达标排放或回用都需进一步的深度处理。目前，国内外深度处理的方法主要有混凝沉淀法、高级氧化法、吸附法或膜处理技术。
浓盐水处理： 针对含盐量较高的气化废水等，TDS浓度一般在10000mg/Ｌ左右，除了先通过预处理和生化处理以外，通常后续采用超滤和反渗透膜来除盐，膜产水回用，浓水进入蒸发结晶设施，这也是实现污水零排放的重点和难点所在。
蒸发目前方式有自然蒸发和机械蒸发两种方式。
自然蒸发：就是通过建设蒸发塘，在合适的气候条件下，有效利用充足的太阳能，将高浓盐水逐渐蒸发。目前设置蒸发塘的问题主要有：
占地面积大，存在占用土地资源及资源压覆的问题；
为确保废水有效蒸发，蒸发塘水深必须严格控制，随着塘内污水含盐浓度提高，将导致蒸发效率下降;而煤化工建设地点多为西北地区，冬季温度低，蒸发困难，到目前为止蒸发塘的容积设定一直是一个难题;
严格说，蒸发塘并非真正意义上的废水“零排放”。蒸发塘作为大量废水的集中储存设施，存在污染物挥发，溃坝等风险，对地下水有潜在污染;
国内蒸发塘的前期研究较少，目前成功运行的工程实例极少，设计和运行均缺少完善的规范、规定可循。
机械蒸发工艺：主要有多效蒸发工艺(MED)和机械蒸汽再压缩工艺(MVR)。
多效蒸发(MED)是让加热后的盐水在多个串联的蒸发器中蒸发，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一个蒸发器的热源并冷凝成为淡水，每一个蒸发器称作“一效”，一般情况下，循环蒸发器的串联个数(效数)在3～5个。
机械蒸汽再压缩工艺(MVR)是利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发系统产生的二次蒸汽，提高二次蒸汽的热焓，并将二次蒸汽导入原蒸发系统作为热源循环使用。该技术大幅度降低了蒸发器生蒸汽的消耗量，补充的生蒸汽也仅用于系统热损失和进出料温差所需热焓的补充。
目前，机械蒸发技术在国内已有少数工程案例，从运行情况看暴露问题有：
腐蚀和污堵问题严重，影响蒸发装置的连续、稳定运行。污水中的钙、镁离子和硫酸根离子、碳酸根离子、硅酸盐等，蒸发结晶过程中，不断浓缩达到共饱和产生硫酸钙、碳酸钙等附着形成垢层,极易污堵设备和管道。
运行成本高，多效蒸发的蒸汽用量和机械再压缩工艺的药剂量是两种技术的主要消耗成本；
建设投资高，高温下浓盐水的强腐蚀性，对设备和材料选材要求高，导致设备材料费的增高。
煤化工行业因为原料煤的不同、生产工艺不同、设备形式不同，产生的污水水质也不尽相同，在各个项目中不断摸索积累，寻求一套高效、抗冲击力、稳定的工艺流程，研发出耐腐、高强、低耗的国产化设备，是煤化工污水处理领域的亟待解决的课题。只有低成本、连续、稳定地实现污水零排放，才能更好地助推煤化工产业发展。
废水处理及高浓盐分离结晶是目前制约新型煤化工行业发展的一大瓶颈。据统计，“十二五”期间，我国在新疆、内蒙古、山西、陕西等地投资建设一批煤化工基地。因煤化工项目耗水量大，废水成分复杂，煤化工行业的废水排放问题成为环保治理的重点。而此前在“十一五”期间新建的新型煤化工项目，也还未见到废水排放达到国家环保要求的报道，采用鲁奇炉系列以及低温裂解技术的新型煤化工项目废水实现稳定达标排放的示范工程也极少。业内专家将其归因为：煤化工废水处理零排放及高浓盐分离结晶技术五花八门，但处理装置均运行不稳定，难以达标;没有受纳水体，难以零排放。
据哈尔滨工业大学介绍，目前煤化工浓盐水来自中水回用装置二级反渗透的浓水、循环水排污水以及化学水再生水等。高含盐水含盐量高达10000-50000mg/L，主要含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+、Mn2+、SO42-、Cl-、NO3-、NO2-等离子，其中Na+的浓度达到10000-40000mg/L，Cl-浓度可到10000-20000mg/L，SO42-浓度为10000-20000mg/L。煤化工浓盐水的另一特点是COD 含量较高，为500-2000mg/L。
煤化工浓盐水的高含盐量导致其无法直接进入生化系统处理，同时高COD 对膜有腐蚀和损害作用， 也使其无法利用常规膜系统进行除盐处理，COD 过高给蒸发结晶运行带来困难，造成了煤化工浓盐水难处理的现状。
目前国内多数企业采用蒸发结晶法处理高盐废水。高含盐水经蒸发器浓缩后送至蒸发塘自然蒸发或结晶器结晶成固体安全填埋。但高浓盐水排放蒸发池会渗出对水源造成二次污染，且结晶固体组分复杂，掺杂有害物质，并极易受潮解析进入环境，结晶固体需作为危险固体废弃物进行危废处理。对于每年产生3 万-5 万吨危废物质的企业，这一处理方法的处置成本约为2000元/吨，占蒸发结晶总费用的60%以上，煤化工企业很难承受。
威立雅水处理技术公司认为，真正实现液体“零排放”的关键在于浓盐水的去向。目前很多企业采用蒸发塘处理浓盐水。但蒸发塘有许多局限性，只适合于风大干燥荒凉地区的夏季采用。而煤化工项目要连续排放废水，蒸发塘无法解决结晶盐的问题。煤化工废水最实际的处理方法应是结晶。煤化工零排放成分复杂，既有有机物，又有无机杂盐，对结晶系统的工艺和设备设计有特殊要求。但对于有经验的公司来说，结晶是成熟技术，无技术风险，且结晶是传统化工单元操作，煤化工企业容易掌握，目前的关键是解决结晶盐的处置问题。此外，结晶过程中结晶器设计也很重要。基伊埃工程技术(中国)有限公司就结晶过程中的基本原理进行了分析，并指出提高盐的纯度跟结晶器的设计有直接关系。
针对煤化工浓盐水中工业盐回收利用上存在的难题，可推介一种煤化工浓盐水资源化利用的新工艺。该技术的工艺流程分为6 步，首先采用钝化工艺去除浓盐水中的钙、镁等重金属离子，之后再采用络合工艺去除洗性硅及部分COD;将钝化、铬合后的浓盐水酸性吹脱，让CO32-、HCO3- 转化为CO2，然后进入去除CO2的装置;调节pH 值后的浓盐水进入净化装置，分离大部分杂质;比较纯净的浓盐水进入净化装置，去除大部分有机物和多价离子，得到较为纯净的浓盐水;最后再采用制盐行业的杂盐分离技术，在高温体系分离硫酸钠、低温体系分离氯化钠，纯净的工业盐实现回用。
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