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1、煤化工废水零排放技术要点及问题的处理摘要：一直以来，我国都是煤炭资源消耗大国，我国的煤化工产业众多，但 是煤化工产业在发展过程中存在着诸多难题，比如耗水量大、废水排放污染等。 在当前的环境保护理念下，必须要高效解决煤化工废水排放问题，根据已经提出 的废水零排放设计方案，进一步创新废水处理技术，解决废气污染问题，这才是 煤化工发展自身需求和外在要求。本文主要分析煤化工废水零排放技术要点及问 题的处理。关键词：煤化工；废水类型；废水治理；治理技术；零排放技术引言传统煤化工生产领域中，高消耗高污染是制约企业发展的突出问题。近年来 国家环保政策日益收紧，2020 年，我国提出了双碳目标。煤化工企业的发
2、展需要 从高能耗高污染的阶段向清洁型节能型的方向转变。由于煤化工生产中产生的污 水成分复杂，包括煤焦化废水、气化废水、液化废水等，给煤化工废水治理增加 了难度。1、零排放技术概述工业生产中的废水实现零排放指的是无限制地减少污染物和能源排放，最终 达到排放量为零的目标，所有这样目标的技术均属于零排放技术。零排放技术包 括通过控制生产过程中产生的能源和资源消耗的技术活动，包括提高能源或资源 利用率的技术活动，包括将可再生资源和能源取代不可再生资源和能源的技术活 动。关于废水零排放的阐述，国家在工业用水节水术语这一国家标准中明确指出 零排放是企业或主体单元的生产用水系统达到无工业废水外排。根据这一阐
3、述， 工业废水零排放目标的实现需要针对生产过程中产生的废物进行科学治理。生产 过程中的废物去向包括以下路径：进行资源回收利用，可重新用于生产中； 对废物进行分离提纯，得到的产物作为其他行业的原材料使用；将生产过程中 产生的废物进行转移，以更加稳定的状态进行集中收集和处理。2、现代煤化工水系统特点分析在工业生产中，水是必需品也是促进工业发展的血液，在煤化工业中对水的 消耗是非常巨大的，无论是煤炭气化、转换还是分离等诸多环节，都需要借助水 资源进行辅助反应，并且一系列机械设备在使用过程中由于会产生大量热量，所 以也需要通过水冷技术对其进行降温，维持整个设备的稳定运行。一般情况下， 煤化过程中利用水
4、资源的用途主要体现在工艺水、循环冷却水、动力水和废水等 方面，在这之中必须要注重废水的处理和利用，要从环保角度出发。我国煤化工 生产中消耗水量巨大，但是水资源的利用率并不高，因此也没能为生产带来附加 价值，反而导致了区域性资源消耗过大。尽管现代煤化工企业改善了传统的工艺 手段，也提高了水资源的利用效率，但是损耗依然是占据绝大部分的，并且在废 水处理这一方面还具有较高的提升空间。随着工业的迅速发展，只有不断地创新 和探索，才能够促使其行业可持续发展，只有确保经济和环境保护工作的同步发 展，才能够降低水资源的消耗。总而言之，在现代煤化工企业中实现废水零排放 具有极为重要的现实意义，毕竟我国虽然面积
5、广阔，但是水资源的分布及其不均 衡，而目前的社会现状是，工农业所消耗的水资源占据较大部分，如果在发展过 程中没有控制好污水问题，导致地下水和土壤的污染，那么水资源匮乏问题将会 越来越严重，所以废水零排放技术的应用可以缓解目前水资源匮乏的问题，也可 以提高水资源在工业发展中的利用效率，让我国的水资源分配更加合理，降低对 地下水污染、土地污染的影响。3、煤化工废水零排放处理措施3.1 新型高效煤化工高盐废水处理技术方案煤化工污水处理难度大的一个重要原因是气化废水水质恶劣且波动。气化废 水主要是煤气化过程中高温高压环境下煤气洗涤过程中产生的污水，特点是有机 污染物种类繁多、可生化性差、含大量酚类和氰
6、类等有毒有害难降解物质、氨氮 含量高。基于以上因素，本项目按照分质处理原则提出煤气化污水单独处理方案 本项目亮点主要体现在以下方面：在本工艺前端气化污水主生化工段，增加了 物流停留时间，使得硝化、反硝化反应更充分，使其出口氨氮含量低于1X10-6, 有利于高盐废水工段的分盐产品品质和长周期稳定运行；首次开发了高盐废水 钙、镁、硅、氟的高效协同去除技术，选用国内外较好的高密池实施，重点优化 了混凝区速度梯度、絮凝区上升流态，设计了结构紧凑的高密池。开发了药剂复 配投加工艺，实现了污染物高效去除，有利于后续流程长周期稳定运行；首次 开发了纳滤多级多段分盐工艺，实现了一、二价离子的高效分离，结合取水
7、河流 丰枯水期盐硝波动大的情况，建立了离子浓度和纳滤膜分离性能的构效关系，开 发了纳滤分盐多级多段工艺，实现了一、二价离子的低能耗高效分离，硫酸根截 留率高于 98.5%。首创了低压力、大通量高效膜法除硬过滤一体化工艺，实现了 高盐废水中多种污染物的协同高效去除。通过机理研究，建立了处理水质、药剂 种类、运行工艺及污染物处理效果的构效关系。3.2 浓缩分盐技术纳滤技术。纳滤是压力驱动膜分离过程，介于反渗透和超滤之间，纳滤膜的 孔径范围只有几个纳米，是一种功能性半透膜，允许透过物质包括溶剂分子或某 些低分子量溶质或低价离子。相较于纳滤膜与反渗透膜，纳滤本体带有电荷性， 所以操作压力更低。此外，纳
8、滤膜具有典型的顿楠效应，可以通过静电作用阻碍 多价离子透过，因此可以实现分离一价盐和二价盐。反渗透技术。反渗透也叫做 逆渗透，是一种以压力差为推动力从溶液中分离溶剂的膜分离操作，由于和自然 渗透的方向相反，也叫做反渗透。根据各种物料渗透压的差异性，可以使用大于 渗透压的反渗透压力，也就是反渗透法，达到提浓废水，回收一部分产水的目的。 电渗析技术。电渗析器组成的三个部分包括阴/阳离子交换膜、隔板与电极。其 中，离子交换膜由高分子材料制成，离子可以选择透过性的薄膜，包括了阳离子 交换膜和阴离子交换膜。在直流电场影响下，阴离子交换膜和阳离子交换膜的选 择透过性让部分离子透过离子交换膜并转移到另一部分
9、水中，从而使一部分水淡 化、另一部分水浓缩。电渗析具有浓缩倍数高、运行稳定的特点，淡水由于溶解 性总固体含量较高，无法满足直接回用要求，需要通过反渗透膜处理达到回用水 标准。冷冻结晶技术。当蒸发结晶器蒸发析出少量硫酸钠，将硫酸钠母液转移到 冷冻结晶器，设置温度为-5C，硫酸钠以芒硝的形式结晶，经离心机离心得到工 业芒硝，冷冻母液硫酸根大多数以芒硝形式析出，然后把冷冻母液转移到氯化钠 蒸发器中实施蒸发，获得氯化钠，完成分盐过程。结束语在十四五工业绿色发展规划中，明确提出到2025X我国工业产业结构和生产 方式将转变为绿色低碳模式，能源资源利用效率大幅度提升，为2030工业领域 碳达峰目标奠定坚实
10、基础。煤化工属于能耗高，水资源需求量大的行业，在新形 势下，煤化工企业应加强对再生水、雨水、矿井水等非常规水的利用，减少鲜水 消耗量。一方面，煤化工企业要加强对煤化工废水零排放技术的研究，研究高效 提取分离技术、高效膜分离技术，研究高效低耗的废水零排放技术装备，废水深 度治理回用技术。另一方面，企业应积极建立完善的节水管理制度，建立用水管 理平台，加大废水循环利用，对浓烟废水进行深度处理和回用，提高水资源利用 效率，推动十四五工业绿色发展规划目标顺利实现。参考文献：1.杨晶晶煤化工废水“零排放”技术要点及存在问题J.中文科技期刊数据 库(文摘版)工程技术，2016，11(6)：264.2.王冬，张洪伟新型煤化工废水零排放技术的问题与解决思路J.化工管理, 2020 (16)： 53-54.3.刘致江煤化工废水处理现状及技术展望J.商情，2019 (21):137.4.姜春东，王晓伟，张婷婷.双级反渗透系统在煤化工高盐废水处理中的应用J.工业水处理，2020 (3)： 115-117.5马倩，潘志刚，吕彬峰.分析煤化工高盐废水排放中蒸发结晶技术的应用情况J.科技创新导报，2019 (18)： 104-106.
