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新型煤化工廢水零排放與解決思路

發布時間:2019-6-9 9:25:41  中國污水處理工程網

  我國屬于現如今煤炭資源較為豐富的國家之一,所以,促使各煤化工企業將其實效性良好地發揮出來,對促進我國綜合國力的提升具有積極影響。但與此同時,基于此類企業在實施具體的生產操作時,會伴有大量的廢水產生,不僅會對周邊區域的自然生態環境產生較大的不良影響,同時,也不利于相應企業的平穩、健康發展。

  1 煤化工廢水 的分類

  煤化工,本質上是以煤為原材料,通過一系列的化學加工的手段,使煤轉化成我們需要的各種形態的能源燃料和化工原材料產品,煤化工目前共有一次、二次和深度加工三個階段。從時間上看,分為傳統和新型兩種,傳統煤化工一般包括煤氣、焦煤、合成氨等方面;新型的煤化工則是制備燃料、油化液化、多分子的烯烴類化合物等方面。煤化工廢水從產物的性質上來分,則主要有焦化廢水、氣化廢水和液化廢水三個方面。

  2 新型煤化工廢水零排放技術問題

  2.1 企業用水缺乏第二水源保障

  例如,在煤化工企業進行煤制油過程中,所需要消耗的水資源約為8~12t左右,但現如今,我國大多新型煤化工企業均為建立在相對規模較大的煤炭基地周邊,相應地區及周邊區域中存在較為嚴重的水資源匱乏問題,無法使得新型煤化工企業實施的各項生產操作以充足的水資源作為支撐,所以,對第二水源實施有效開發具有十分關鍵的意義。其中,可通過將多種可利用性較高的潔凈廢水作為第二水源等方式。

  2.2 缺乏進一步分析新型煤化工企業的廢水水質特點

  現如今在對各煤化工企業實施的有機廢水實施預處理以及生化處理操作以后,對所處理水的水質實施描述的指標只包括COD、H2S及氨氮等,無法有效描述出廢水中所含有各類難降解、毒性及揮發性物質的數量及類別。同時,對各煤化工企業中實施的含鹽廢水描述的指標也只包括SS、TD以及氨氮等,無法合理科學地分析出廢水中TDS各離子成分等。

  2.3 所設計以及應用的新型煤化工廢水零排放工藝計劃存在問題較多

  第一,現如今針對此類廢水所實施的零排放工藝主要指,通過對物化、生化以及BAF等的方式進行廢水處理,隨后,處理后的廢水與含鹽廢水一同經由雙膜法回用系統的處理后進入蒸發結晶或蒸發塘,進而達到對廢水近零排放處理的目的。其中,若應用一級反滲透,則會產生大量的濃水,同時,通過濃縮倍數對此類水的水質特征推算,無法掌握實際水質特征。第二,若利用濃水反滲透,減少濃水量,基于一級反滲透中有機物鈣鎂等物質會對反滲透膜造成結垢及生物污染及硅的污染及累計,因此,十分有必要對軟化、除硅、除COD等技術的研究提起高度重視。第三,實施過二段再濃縮回收再利用的濃鹽水,其含鹽量達到5萬~8萬mg/L左右,濃水量仍很大但含鹽量不夠高,因此,對此類廢水的最終去向問題加以有效解決十分必要。同時,各有關企業始終將廢水的蒸發結晶作為主要的研究內容之一,這也是具備實效性較高的零排放方式之一。

  其中,由于現如今所應用的多效蒸發結晶技術需要消耗的蒸汽量、電耗、循環水耗量過高,因此,在無法支撐固態蒸發結晶所帶來的能耗損失時,多數企業開始著重于利用自然蒸發塘對含鹽度較高的廢水實施處理,以求可以達到在對廢水實施近零排放的同時,大幅度降低能源及資金的投入成本。

  但基于在對蒸發塘進行具體應用的過程中,產生的高揮發性有機物的泄露以及污水外逸問題較為頻繁,且造成的影響也非常惡劣,因此,對濃鹽水減量化處理,即提高進入蒸發結晶的含鹽量及減少進水量,及開發高效節能的新型蒸發設備,研究分鹽結晶工藝,提高鹽的資源化率,三者聯合,以有效推進新型煤化工廢水的零排放進程,對促進各環節廢水處理操作的實效性發揮具有積極意義。

  3 新型煤化工廢水零排放技術問題解決思路

  3.1 積極開發第二水源

  在具備較高典型性的煤炭基地中,所能應用的水資源種類較多,例如礦井水、自然降水及地下水等,因此,經由遵從水循環往復的基本原理,對水可循環利用的特點實施深入挖掘,創設起結構較為合理的地下水庫,有助于煤化工企業實施的各項生產操作均可以具有充足的水資源作為支撐。其中,在上述可應用水資源中,礦井水的可利用水量最多,且水質相對較好,因此,可通過對高礦化度、高濁的礦井水組合新技術實施有效研究、開發,并對相應工藝的條件實施合理完善、優化的方式,將其回用成高質量的煤化工用水,支撐新型煤化工企業所實施的各項生產操作,有助于促進相應企業的整體效率提升。

  3.2 對煤化工廢水的水質特征實施有效分析

  在確保對煤化工廢水中存在的有機廢水實施了合理的預處理以及生化處理以后,也應對廢水中存在的各種有色、強揮發性以及有毒物質等進行精確的定量及定向分析。同時,針對典型性較高的含鹽廢水,應對其中含有的TDS中存在的離子成分,與對膜造成污染的物質加以深入的研究及分析。此外,應對反滲透濃鹽水水質實施定量及定性分析。經由合理實施上述操作的方式,有助于提升新型煤化工廢水處理工藝開發工作的整體效率以及實效性。

  3.3 樹立起優良的廢水零排放理念

  首先,對經由濃水反滲透操作進行處理的含鹽廢水中,存在的可對反滲透膜造成嚴重結垢污染的鎂、鈣等物質,以及無法順利實施脫硅操作等問題,應通過對反滲透濃水中的硅的水化學機理進行研究及分析,探尋及創新出具備高效的同步脫鎂、鈣、硅技術,并對現有的反滲透技術進行完善更新,及開發尋找新的膜濃縮技術,進而創設出具備較高經濟性以及穩定性,可對高含鹽量煤化工廢水實施有效的膜濃縮回用技術。

  其次,想要對高濃度含鹽廢水實施有效的膜濃縮工藝操作,就需要對多種高級氧化技術實施深入研究,進而通過對可有效去除可降解性較低有機物的廢水處理技術及設備等加以合理應用的方式,大幅度降低基于反滲透濃水蒸發操作產生強揮發性污染氣體,降低周邊環境受到污染的可能性。

  再次,傳統的反滲透濃縮產生濃水量較大,濃水含鹽量(8萬mg/L)不高,直接排入蒸發系統,造成蒸發量較大,蒸發系統的造價及能耗較高,故亟待開發出可靠的膜濃縮工藝,達到濃水減量化的目的,目前市面上涌現的膜濃縮如:正滲透、DTRO、EDM、MVR等技術,可根據水質特點進行對比分析選擇。

  最后,由于現如今所應用的濃鹽水多效蒸發結晶技術及蒸發塘,具有能耗高、資金投入量較多等問題,因此,研究及開發節能性及高效性的新型濃鹽水蒸發設備,提高產鹽資源化利用率,減少雜鹽及危廢的排放,大幅度提升高濃鹽水整體處理效率,同時,有助于降低各類資源、資金浪費現象發生的幾率及危廢的排放量。具體聯系污水寶或參見http://www.dvhy.net更多相關技術文檔。

  結束語

  綜上所述,隨著各類能源消耗以及自然生態環境污染等問題出現的頻率日益提升,且不斷趨于嚴重化,十分有必要探尋以及開發出可對新型煤化工企業廢水實施新技術以及新設備,有助于推進各煤化工企業的穩定、健康發展進程,有利于促進我國總體經濟水平的提升。(來源:《基層建設》 作者:趙曉霞)

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