我(wo)國(guo)煤炭資源(yuan)和(he)水資源(yuan)分(fen)布(bu)極(ji)不均(jun)衡(heng)且呈逆(ni)向分(fen)布(bu),水(shui)資(zi)源(yuan)和(he)水環境問(wen)題(ti)成為制約煤化工產(chan)業(ye)發(fa)展的(de)瓶頸,特別是(shi)“水十條(tiao)”的(de)發(fa)布實(shi)施(shi)使這壹(yi)問題(ti)更(geng)加嚴(yan)峻。為(wei)此(ci),我國(guo)壹(yi)直(zhi)致(zhi)力(li)於發(fa)展煤化工廢水“零(ling)排放(fang)”技術,相關研(yan)究(jiu)也在逐(zhu)步深(shen)入(ru),整套(tao)集成技術逐漸(jian)成熟(shu),基本(ben)確立了“預處理(li)—生(sheng)化處理(li)—深(shen)度處理(li)—高鹽水處理(li)”這壹(yi)實現廢水“零(ling)排放(fang)”的(de)技術路線。
預處理(li)
預(yu)處理(li)壹(yi)般(ban)包括隔(ge)油、酸化、沈(chen)澱、氣(qi)浮、砂(sha)濾(lv)、溶(rong)劑(ji)萃取等,其(qi)方法(fa)各(ge)有優(you)缺(que)點,現(xian)在(zai)主(zhu)要應用(yong)的(de)是(shi)溶劑(ji)萃取法(fa)。在(zai)萃(cui)取法(fa)中,絡合(he)萃取劑(ji)被(bei)逐步淘汰(tai),溶劑(ji)萃取以(yi)其不需要酸堿(jian)調(tiao)和(he)為優勢最(zui)近(jin)開(kai)始興起,並逐(zhu)步占據市場。
預處理(li)要根(gen)據不同水質(zhi)情(qing)況采取有針對性的(de)技術措(cuo)施。比(bi)如神(shen)華(hua)集(ji)團(tuan)煤炭直(zhi)接液化項目產(chan)生(sheng)的含(han)酚(fen)酸(suan)性廢水,H2S、NH3和(he)酚(fen)含(han)量高,采用(yong)雙塔汽(qi)提和(he)異丙基醚萃取,可使H2S、NH3和(he)酚(fen)的(de)濃度達到生(sheng)化處理(li)範(fan)圍。
預(yu)處理(li)也(ye)可將廢水中大分(fen)子難(nan)降(jiang)解有機物事(shi)先(xian)去除或分(fen)解,如采用(yong)正(zheng)辛醇(chun)和(he)環己(ji)烷作(zuo)為萃(cui)取劑(ji)對焦化廢水中的難(nan)降(jiang)解有機物進(jin)行(xing)萃取,廢水可生(sheng)化性由(you)0.09升到0.29,COD去除率68.81%變為(wei)88.63%。
生(sheng)化處理(li)
生(sheng)化處理(li)國(guo)內外(wai)壹(yi)般(ban)采用(yong)缺(que)氧(yang)、好(hao)氧(yang)生(sheng)物法(fa)處理(li)(A/O工(gong)藝)。但由於(yu)煤化工廢水中的多(duo)環和(he)雜環類化合(he)物,好(hao)氧(yang)生(sheng)物法(fa)處理(li)後(hou)出水中的COD指(zhi)標難(nan)以(yi)穩定(ding)達(da)標。
為(wei)了解決(jue)上述問題(ti),近(jin)來(lai)出現了壹(yi)些新(xin)的處理(li)方法(fa),如生(sheng)物炭法(fa)(PACT)、生(sheng)物流(liu)化床處理(li)法(fa)(PAM)、固(gu)定化生(sheng)物技術、載體(ti)流(liu)動床生(sheng)物膜(mo)法(fa)(CBR)、厭(yan)氧(yang)生(sheng)物法(fa),厭(yan)氧(yang)-好(hao)氧(yang)生(sheng)物法(fa)等(deng)。
生(sheng)物炭法(fa)(PACT)能(neng)處理(li)生(sheng)物難(nan)以(yi)降解的有毒(du)有害(hai)的(de)有機(ji)汙(wu)染物質(zhi),對高濃度大分(fen)子有(you)機(ji)物具有(you)良(liang)好(hao)的(de)處理(li)效(xiao)果;生(sheng)物流(liu)化床處理(li)法(fa)(PAM)降(jiang)解效(xiao)率較(jiao)懸(xuan)浮(fu)生(sheng)長活(huo)性汙(wu)泥(ni)工藝成倍提高,還(hai)具有(you)很(hen)強(qiang)的(de)硝化去除氨(an)氮能力(li);固(gu)定化生(sheng)物技術是(shi)近(jin)年(nian)來(lai)發(fa)展起來(lai)的新(xin)技術,經過(guo)馴化的優勢菌種對喹(kui)啉(lin)、異(yi)喹(kui)啉(lin)、吡(bi)啶的(de)降解能力(li)比(bi)普(pu)通汙(wu)泥(ni)高2~5倍,其對吡(bi)啶等(deng)物質(zhi)降解率在90%以(yi)上。
深(shen)度處理(li)
深(shen)度處理(li)是(shi)針對生(sheng)化二級(ji)出水進行(xing)處理(li),以(yi)彌(mi)補(bu)生(sheng)化處理(li)的(de)局限(xian)性。主(zhu)要包括混(hun)凝(ning)沈(chen)澱、絮(xu)凝(ning)沈(chen)澱、多(duo)介質(zhi)過(guo)濾(lv)、活(huo)性炭吸(xi)附、膜分(fen)離(li),同時要進行(xing)高階氧(yang)化等保運工(gong)藝保證出水水質。
深(shen)度處理(li)技術較(jiao)常(chang)用(yong)的(de)如電催(cui)化氧(yang)化處理(li)工(gong)藝,其(qi)他(ta)深(shen)度處理(li)技術還(hai)有(you)混凝(ning)沈(chen)澱、過(guo)濾(lv)、臭氧(yang)氧(yang)化、活(huo)性炭過(guo)濾(lv)及(ji)超濾(lv)等(deng)。
以(yi)碎(sui)煤加(jia)壓(ya)氣化廢水為(wei)例,普(pu)遍(bian)采用(yong)生(sheng)物組(zu)合(he)技術,常見(jian)的深(shen)度處理(li)方式有(you)“臭氧(yang) + BAF”“Fenton+接(jie)觸氧(yang)化”、LAB等。BAF是(shi)當前深(shen)度處理(li)的(de)核心(xin)工藝,“臭氧(yang)+BAF”的(de)工藝組(zu)合(he)由於(yu)流(liu)程合(he)理(li),以(yi)及(ji)運行(xing)業(ye)績良(liang)好(hao),越(yue)來(lai)越受到(dao)新(xin)建項目的青(qing)睞(lai)。
高鹽水處理(li)
廢水經(jing)雙膜處理(li)後(hou)回用(yong)到(dao)系統(tong),濃鹽水(shui)蒸(zheng)發(fa)結晶曬鹽(yan),蒸(zheng)發(fa)結晶是(shi)現在(zai)煤化工廢水處理(li)工(gong)藝研(yan)發(fa)的主(zhu)要難點。蒸(zheng)發(fa)器(qi)壹(yi)般(ban)可將廢水中的鹽(yan)含(han)量提高至20%以(yi)上,其(qi)排(pai)放(fang)的(de)鹽鹵水(shui)通常被(bei)送(song)往蒸(zheng)發(fa)塘(tang)進(jin)行(xing)自然蒸(zheng)發(fa)、結晶, 或送(song)至結(jie)晶器(qi), 結(jie)晶幹燥成固(gu)體, 運送(song)堆(dui)填區(qu)埋(mai)放(fang)。
技術難點
煤化工廢水處理(li)的(de)前幾(ji)個(ge)階段(duan)工(gong)藝相對成熟(shu),現(xian)在(zai)的(de)技術難點主(zhu)要集中在最(zui)後(hou)的(de)蒸(zheng)發(fa)結晶和(he)鹽分(fen)的(de)分(fen)離(li)環節(jie)上,問(wen)題(ti)主(zhu)要有三點:
壹(yi)是(shi)腐蝕(shi)和(he)汙(wu)堵(du)問(wen)題(ti)嚴(yan)重(zhong),影(ying)響蒸(zheng)發(fa)裝(zhuang)置的連(lian)續穩定運行(xing)。汙(wu)水中的鈣(gai)、鎂離(li)子和(he)硫(liu)酸根(gen)離(li)子、碳(tan)酸(suan)根(gen)離(li)子、矽(gui)酸鹽(yan)等(deng),在(zai)蒸(zheng)發(fa)結晶過(guo)程產(chan)生(sheng)硫(liu)酸鈣(gai)、碳(tan)酸(suan)鈣等,附著形成垢層,極(ji)易(yi)汙(wu)堵(du)設(she)備(bei)和(he)管(guan)道(dao);二是(shi)運行(xing)成本高,多(duo)效(xiao)蒸(zheng)發(fa)的蒸(zheng)汽(qi)用(yong)量和(he)機械再(zai)壓縮(suo)工藝的(de)藥(yao)劑(ji)量是(shi)兩種(zhong)技術的主(zhu)要消耗成本;三是(shi)建設(she)投(tou)資(zi)大。因高溫(wen)下濃鹽水(shui)腐蝕(shi)性強(qiang),對設備和(he)材(cai)料(liao)選材(cai)要求高,導致(zhi)設備(bei)材(cai)料(liao)費(fei)增加(jia)。
發(fa)展方向
據業(ye)內人士向記者表(biao)示,在(zai)不計(ji)成本的情(qing)況下(xia),現(xian)有技術實現(xian)煤化工廢水零(ling)排放(fang)是(shi)完全(quan)可能。但考慮到(dao)成本因素(su)和(he)相關技術的成熟(shu)度,必(bi)須對處理(li)工(gong)藝進(jin)行(xing)合(he)理(li)設(she)計(ji),要根(gen)據出水水質和(he)現場條(tiao)件(jian)選擇(ze)采用(yong)何(he)種技術組(zu)合(he),采用(yong)什(shen)麽(me)工藝路線疊加(jia),利用(yong)多(duo)種方法(fa)聯(lian)合(he)分(fen)段(duan)處理(li)煤化工廢水,這是(shi)煤化工廢水處理(li)技術的基本(ben)發(fa)展方向。
同時,煤化工廢水處理(li)還(hai)要繼續深(shen)耕(geng)單(dan)元(yuan)技術,比(bi)如前端水處理(li)流(liu)程,要根(gen)據各(ge)水質(zhi)找到(dao)合(he)適的工(gong)藝路線,精細化削減(jian)成本;蒸(zheng)發(fa)結晶工藝費(fei)用(yong)在(zai)整套(tao)工藝裏(li)占比(bi)較(jiao)大,急(ji)需開(kai)發(fa)壹(yi)種適合(he)煤化工高COD高鹽汙(wu)水的(de)結(jie)晶方法(fa);做(zuo)好(hao)分(fen)質(zhi)分(fen)鹽(yan),開(kai)發(fa)副產(chan)品價(jia)值,減少結晶危廢品處理(li)費(fei)用(yong)。(中國(guo)化工報)