我(wo)國(guo)煤(mei)炭(tan)資(zi)源(yuan)和(he)水資源(yuan)分布極(ji)不均衡且(qie)呈(cheng)逆向(xiang)分布,水資源(yuan)和(he)水環(huan)境問(wen)題(ti)成為制(zhi)約煤(mei)化工產(chan)業發展的瓶頸,特別(bie)是(shi)“水十(shi)條(tiao)”的發布實(shi)施使(shi)這(zhe)壹(yi)問題(ti)更(geng)加嚴(yan)峻(jun)。為(wei)此,我(wo)國(guo)壹(yi)直(zhi)致(zhi)力(li)於發展煤(mei)化工廢水“零排(pai)放(fang)”技術,相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu)也(ye)在(zai)逐步深入(ru),整(zheng)套(tao)集成技術逐漸成熟,基(ji)本確立了(le)“預處理—生化處理—深度(du)處理—高(gao)鹽(yan)水處理”這(zhe)壹(yi)實(shi)現(xian)廢水“零排(pai)放(fang)”的技術路(lu)線(xian)。
預處理
預處理壹(yi)般包(bao)括隔(ge)油(you)、酸化、沈(chen)澱(dian)、氣浮(fu)、砂濾(lv)、溶(rong)劑(ji)萃取(qu)等,其方(fang)法各(ge)有優缺點,現(xian)在(zai)主(zhu)要(yao)應用的是溶(rong)劑(ji)萃取(qu)法。在(zai)萃取(qu)法中(zhong),絡合(he)萃取(qu)劑(ji)被(bei)逐(zhu)步淘汰(tai),溶(rong)劑萃取(qu)以其不需要酸堿調(tiao)和(he)為(wei)優勢(shi)最(zui)近開(kai)始興起,並(bing)逐(zhu)步占(zhan)據市(shi)場(chang)。
預處理要(yao)根(gen)據不(bu)同(tong)水質情(qing)況(kuang)采(cai)取(qu)有針對(dui)性(xing)的技術措施。比(bi)如神華集團煤(mei)炭(tan)直(zhi)接(jie)液(ye)化項(xiang)目(mu)產(chan)生的含(han)酚(fen)酸性(xing)廢水,H2S、NH3和(he)酚(fen)含(han)量高(gao),采(cai)用雙塔汽提(ti)和(he)異丙(bing)基(ji)醚萃取(qu),可(ke)使H2S、NH3和(he)酚(fen)的濃度(du)達到生化處理範(fan)圍(wei)。
預處理也(ye)可(ke)將(jiang)廢水中(zhong)大分子(zi)難(nan)降(jiang)解有機物(wu)事先(xian)去(qu)除(chu)或(huo)分解,如采(cai)用正辛(xin)醇(chun)和(he)環(huan)己烷作為(wei)萃取(qu)劑(ji)對焦化廢水中(zhong)的難(nan)降(jiang)解有機物(wu)進(jin)行萃取(qu),廢水可生化性(xing)由(you)0.09升到0.29,COD去(qu)除率(lv)68.81%變為88.63%。
生化處理
生化處理國(guo)內(nei)外(wai)壹(yi)般采(cai)用缺氧(yang)、好(hao)氧(yang)生物(wu)法處理(A/O工藝(yi))。但(dan)由於(yu)煤(mei)化工廢水中(zhong)的多環(huan)和(he)雜(za)環(huan)類化合(he)物(wu),好(hao)氧(yang)生物(wu)法處理後(hou)出(chu)水中(zhong)的COD指標(biao)難(nan)以穩(wen)定(ding)達標(biao)。
為了(le)解決(jue)上(shang)述問(wen)題(ti),近(jin)來(lai)出(chu)現(xian)了壹(yi)些新的處理方(fang)法,如生物(wu)炭(tan)法(PACT)、生物(wu)流(liu)化床(chuang)處理法(PAM)、固(gu)定(ding)化生物(wu)技術、載(zai)體流(liu)動床(chuang)生物(wu)膜(mo)法(CBR)、厭(yan)氧(yang)生物(wu)法,厭(yan)氧(yang)-好(hao)氧(yang)生物(wu)法等。
生物(wu)炭(tan)法(PACT)能處理生物(wu)難(nan)以降解的有毒(du)有害的有機汙(wu)染(ran)物質,對(dui)高(gao)濃(nong)度(du)大分子(zi)有機物(wu)具有良好(hao)的處理效(xiao)果(guo);生物(wu)流(liu)化床(chuang)處理法(PAM)降(jiang)解效(xiao)率(lv)較懸浮(fu)生長(chang)活性(xing)汙(wu)泥工藝(yi)成倍(bei)提(ti)高(gao),還(hai)具有很強的硝(xiao)化去(qu)除氨氮能力(li);固定(ding)化生物(wu)技術是近(jin)年來(lai)發(fa)展起來(lai)的新技術,經過(guo)馴化的優勢(shi)菌(jun)種對喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力(li)比普通汙(wu)泥高(gao)2~5倍(bei),其對(dui)吡(bi)啶(ding)等物質降(jiang)解率(lv)在(zai)90%以上。
深度(du)處理
深度(du)處理是(shi)針(zhen)對生化二(er)級(ji)出(chu)水進行(xing)處理,以彌補生化處理的局(ju)限性(xing)。主(zhu)要(yao)包(bao)括混凝沈澱(dian)、絮凝沈澱(dian)、多介(jie)質過(guo)濾、活(huo)性(xing)炭(tan)吸(xi)附、膜(mo)分離(li),同(tong)時(shi)要(yao)進(jin)行(xing)高(gao)階(jie)氧(yang)化等保運工藝(yi)保證(zheng)出水水質。
深度(du)處理技術較常(chang)用的如電催化氧(yang)化處理工藝(yi),其他(ta)深度(du)處理技術還(hai)有混凝沈澱(dian)、過(guo)濾、臭(chou)氧(yang)氧(yang)化、活(huo)性(xing)炭(tan)過(guo)濾及超(chao)濾等。
以碎煤(mei)加壓(ya)氣化廢水為例(li),普(pu)遍采(cai)用生物(wu)組(zu)合(he)技術,常(chang)見(jian)的深度(du)處理方(fang)式有“臭(chou)氧(yang) + BAF”“Fenton+接(jie)觸(chu)氧(yang)化”、LAB等。BAF是當前(qian)深度(du)處理的核心工藝(yi),“臭(chou)氧(yang)+BAF”的工藝(yi)組(zu)合(he)由(you)於(yu)流(liu)程合(he)理(li),以及運行(xing)業績良好(hao),越來(lai)越(yue)受到新(xin)建項(xiang)目(mu)的青(qing)睞。
高(gao)鹽(yan)水處理
廢水經雙(shuang)膜(mo)處理後(hou)回用到系統,濃鹽(yan)水蒸發(fa)結(jie)晶(jing)曬鹽(yan),蒸發(fa)結(jie)晶(jing)是現(xian)在(zai)煤(mei)化工廢水處理工藝(yi)研(yan)發(fa)的主(zhu)要(yao)難(nan)點(dian)。蒸(zheng)發(fa)器(qi)壹(yi)般可(ke)將(jiang)廢水中(zhong)的鹽(yan)含(han)量提(ti)高(gao)至(zhi)20%以上,其排(pai)放(fang)的鹽(yan)鹵水通常(chang)被(bei)送(song)往蒸(zheng)發(fa)塘進行(xing)自(zi)然(ran)蒸(zheng)發(fa)、結(jie)晶(jing), 或送(song)至結晶(jing)器(qi), 結(jie)晶(jing)幹燥成固體(ti), 運(yun)送堆填(tian)區埋放(fang)。
技術難(nan)點(dian)
煤(mei)化工廢水處理的前(qian)幾(ji)個(ge)階段工藝(yi)相(xiang)對成熟,現(xian)在(zai)的技術難(nan)點(dian)主(zhu)要(yao)集(ji)中(zhong)在(zai)最(zui)後(hou)的蒸發(fa)結(jie)晶(jing)和(he)鹽(yan)分的分離(li)環(huan)節(jie)上(shang),問題(ti)主(zhu)要(yao)有三點(dian):
壹(yi)是腐(fu)蝕(shi)和(he)汙(wu)堵問題(ti)嚴(yan)重(zhong),影響蒸(zheng)發(fa)裝(zhuang)置的連(lian)續穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。汙(wu)水中(zhong)的鈣(gai)、鎂(mei)離(li)子(zi)和(he)硫(liu)酸根(gen)離子(zi)、碳(tan)酸根(gen)離子(zi)、矽(gui)酸鹽(yan)等,在(zai)蒸發(fa)結晶(jing)過(guo)程產生硫(liu)酸鈣(gai)、碳酸鈣(gai)等,附著(zhe)形(xing)成垢(gou)層(ceng),極(ji)易(yi)汙(wu)堵設備(bei)和(he)管(guan)道;二(er)是(shi) 運(yun)行成本高(gao),多(duo)效蒸(zheng)發的蒸汽用量和(he)機(ji)械再壓(ya)縮工藝(yi)的藥(yao)劑(ji)量(liang)是(shi)兩(liang)種技術的主(zhu)要(yao)消(xiao)耗成本;三是(shi)建設(she)投資大(da)。因高(gao)溫(wen)下(xia)濃鹽(yan)水腐(fu)蝕(shi)性(xing)強,對(dui)設備(bei)和(he)材(cai)料(liao)選材要求高(gao),導(dao)致(zhi)設(she)備(bei)材(cai)料(liao)費(fei)增加。
發(fa)展方(fang)向(xiang)
據業內人(ren)士向(xiang)記(ji)者(zhe)表(biao)示(shi),在(zai)不計(ji)成本的情況(kuang)下(xia),現(xian)有技術實(shi)現(xian)煤(mei)化工廢水零排(pai)放(fang)是完(wan)全(quan)可(ke)能。但(dan)考(kao)慮到成本因素(su)和(he)相(xiang)關(guan)技術的成熟度(du),必須對(dui)處理工藝(yi)進行(xing)合(he)理(li)設(she)計(ji),要根(gen)據出(chu)水水質和(he)現(xian)場(chang)條(tiao)件選擇采(cai)用何(he)種技術組(zu)合(he),采(cai)用什麽工藝(yi)路(lu)線(xian)疊加,利用多種方(fang)法聯(lian)合(he)分段處理煤(mei)化工廢水,這(zhe)是煤(mei)化工廢水處理技術的基(ji)本發展方(fang)向(xiang)。
同(tong)時(shi),煤(mei)化工廢水處理還(hai)要(yao)繼(ji)續深耕單(dan)元(yuan)技術,比如前(qian)端水處理流(liu)程,要根(gen)據各(ge)水質找(zhao)到合(he)適(shi)的工藝(yi)路(lu)線(xian),精細化削(xue)減成本;蒸發(fa)結晶(jing)工藝(yi)費(fei)用在(zai)整(zheng)套(tao)工藝(yi)裏占(zhan)比較大(da),急(ji)需開發(fa)壹(yi)種適合(he)煤(mei)化工高(gao)COD高(gao)鹽(yan)汙(wu)水的結晶(jing)方(fang)法;做(zuo)好(hao)分質分鹽(yan),開發(fa)副(fu)產(chan)品價值,減少(shao)結晶(jing)危廢品處理費(fei)用。