我(wo)國煤(mei)炭(tan)資(zi)源和水資(zi)源分布極(ji)不(bu)均衡(heng)且呈(cheng)逆向分布,水(shui)資(zi)源和水環(huan)境(jing)問(wen)題(ti)成(cheng)為(wei)制約煤(mei)化(hua)工產(chan)業(ye)發(fa)展的瓶(ping)頸(jing),特(te)別(bie)是(shi)“水(shui)十條”的發布(bu)實施使(shi)這(zhe)壹(yi)問題(ti)更加嚴峻(jun)。為此(ci),我(wo)國壹(yi)直(zhi)致力(li)於發(fa)展煤(mei)化(hua)工廢水(shui)“零排(pai)放(fang)”技(ji)術(shu),相(xiang)關研究也在(zai)逐步深入(ru),整(zheng)套(tao)集成(cheng)技(ji)術(shu)逐漸成熟,基本(ben)確(que)立了“預處理—生(sheng)化(hua)處理—深度處(chu)理—高(gao)鹽(yan)水(shui)處理”這(zhe)壹(yi)實現廢水(shui)“零排(pai)放(fang)”的技(ji)術(shu)路線。
預處理
預處理壹般(ban)包(bao)括隔(ge)油、酸(suan)化(hua)、沈(chen)澱(dian)、氣浮(fu)、砂濾、溶(rong)劑(ji)萃(cui)取等(deng),其方法(fa)各有優缺點,現在(zai)主要(yao)應(ying)用(yong)的是(shi)溶(rong)劑(ji)萃(cui)取法(fa)。在(zai)萃(cui)取法(fa)中,絡合萃(cui)取劑(ji)被(bei)逐步(bu)淘汰,溶(rong)劑(ji)萃(cui)取以(yi)其(qi)不(bu)需要(yao)酸(suan)堿調(tiao)和為優勢(shi)最(zui)近(jin)開(kai)始興(xing)起(qi),並(bing)逐(zhu)步(bu)占(zhan)據(ju)市場。
預處理要(yao)根(gen)據(ju)不(bu)同水(shui)質情(qing)況采(cai)取有(you)針對性的技(ji)術(shu)措施。比(bi)如(ru)神華集團煤(mei)炭(tan)直(zhi)接液化(hua)項目產(chan)生(sheng)的含(han)酚酸(suan)性(xing)廢水(shui),H2S、NH3和酚含(han)量高(gao),采(cai)用(yong)雙(shuang)塔(ta)汽提和異丙(bing)基醚(mi)萃(cui)取,可(ke)使(shi)H2S、NH3和酚的濃度達(da)到生(sheng)化(hua)處理範圍。
預處理也可(ke)將廢水(shui)中大分子難(nan)降解(jie)有(you)機(ji)物事先(xian)去(qu)除(chu)或(huo)分解(jie),如(ru)采(cai)用(yong)正(zheng)辛(xin)醇(chun)和環己烷作為萃(cui)取劑(ji)對焦化(hua)廢水(shui)中的難(nan)降解(jie)有(you)機(ji)物進(jin)行萃(cui)取,廢水(shui)可生(sheng)化(hua)性由0.09升(sheng)到0.29,COD去除(chu)率68.81%變(bian)為(wei)88.63%。
生(sheng)化(hua)處理
生(sheng)化(hua)處理國內外壹般(ban)采(cai)用(yong)缺氧(yang)、好(hao)氧(yang)生(sheng)物法(fa)處理(A/O工藝)。但由於煤(mei)化(hua)工廢水(shui)中的多環(huan)和雜(za)環類化(hua)合物(wu),好(hao)氧生(sheng)物法(fa)處理後出(chu)水中的COD指標(biao)難(nan)以穩(wen)定達(da)標(biao)。
為(wei)了解(jie)決(jue)上述問題,近來(lai)出(chu)現了壹(yi)些(xie)新的處理(li)方法(fa),如(ru)生(sheng)物炭(tan)法(fa)(PACT)、生(sheng)物流(liu)化(hua)床(chuang)處(chu)理法(fa)(PAM)、固定化(hua)生(sheng)物技(ji)術(shu)、載體(ti)流(liu)動(dong)床(chuang)生(sheng)物膜(mo)法(CBR)、厭氧生(sheng)物法(fa),厭氧-好氧生(sheng)物法(fa)等(deng)。
生(sheng)物炭(tan)法(fa)(PACT)能(neng)處理(li)生(sheng)物難(nan)以降(jiang)解(jie)的有毒(du)有(you)害(hai)的有機(ji)汙染物質,對高(gao)濃(nong)度大(da)分子有(you)機(ji)物具(ju)有(you)良好(hao)的處理(li)效果;生(sheng)物流(liu)化(hua)床(chuang)處(chu)理法(fa)(PAM)降解(jie)效率較懸浮(fu)生(sheng)長活(huo)性汙(wu)泥工(gong)藝成倍(bei)提高(gao),還(hai)具(ju)有(you)很(hen)強(qiang)的硝(xiao)化(hua)去除氨(an)氮能(neng)力(li);固定化(hua)生(sheng)物技(ji)術(shu)是(shi)近(jin)年來發展起(qi)來(lai)的新技(ji)術(shu),經過(guo)馴化(hua)的優勢(shi)菌種(zhong)對喹(kui)啉(lin)、異喹(kui)啉(lin)、吡(bi)啶的降解(jie)能(neng)力(li)比(bi)普(pu)通(tong)汙(wu)泥(ni)高(gao)2~5倍(bei),其(qi)對吡(bi)啶等(deng)物質降解(jie)率(lv)在(zai)90%以上。
深度處(chu)理
深度處(chu)理是(shi)針對生(sheng)化(hua)二級(ji)出(chu)水進(jin)行處(chu)理(li),以(yi)彌補生(sheng)化(hua)處理的局(ju)限性(xing)。主要(yao)包(bao)括(kuo)混凝沈(chen)澱(dian)、絮(xu)凝沈(chen)澱(dian)、多介質過濾(lv)、活(huo)性炭(tan)吸(xi)附(fu)、膜分離,同時要(yao)進(jin)行高(gao)階(jie)氧(yang)化(hua)等(deng)保運工(gong)藝(yi)保證(zheng)出水(shui)水質。
深度處(chu)理技(ji)術(shu)較常用(yong)的如(ru)電催化(hua)氧化(hua)處理工藝,其(qi)他(ta)深度處(chu)理技(ji)術(shu)還有(you)混凝沈(chen)澱(dian)、過濾(lv)、臭氧(yang)氧化(hua)、活(huo)性炭(tan)過(guo)濾及(ji)超(chao)濾(lv)等(deng)。
以碎煤(mei)加壓(ya)氣化(hua)廢水(shui)為例,普(pu)遍(bian)采(cai)用(yong)生(sheng)物組(zu)合技(ji)術(shu),常見的深度處(chu)理方式(shi)有“臭氧(yang) + BAF”“Fenton+接觸氧化(hua)”、LAB等(deng)。BAF是(shi)當(dang)前(qian)深度處(chu)理的核(he)心工(gong)藝(yi),“臭氧(yang)+BAF”的工藝(yi)組合由於流(liu)程合理(li),以(yi)及(ji)運行業(ye)績(ji)良好(hao),越(yue)來(lai)越(yue)受到新建(jian)項目的青(qing)睞。
高(gao)鹽(yan)水(shui)處理
廢水(shui)經雙(shuang)膜處(chu)理(li)後回(hui)用(yong)到系統,濃鹽(yan)水(shui)蒸發結晶曬鹽(yan),蒸(zheng)發結晶是(shi)現在(zai)煤(mei)化(hua)工廢水(shui)處理(li)工藝(yi)研發(fa)的主要(yao)難(nan)點。蒸(zheng)發(fa)器壹(yi)般(ban)可(ke)將廢水(shui)中的鹽(yan)含(han)量提高(gao)至(zhi)20%以(yi)上(shang),其排(pai)放(fang)的鹽(yan)鹵水通(tong)常被(bei)送往(wang)蒸(zheng)發(fa)塘進(jin)行自(zi)然蒸發、結(jie)晶(jing), 或(huo)送至(zhi)結(jie)晶(jing)器, 結晶幹燥(zao)成固體(ti), 運送堆填(tian)區(qu)埋(mai)放(fang)。
技(ji)術(shu)難(nan)點
煤(mei)化(hua)工廢水(shui)處理(li)的前(qian)幾個(ge)階段工藝(yi)相(xiang)對成熟,現在(zai)的技(ji)術(shu)難(nan)點主(zhu)要(yao)集(ji)中在(zai)最(zui)後的蒸發(fa)結晶和鹽(yan)分的分離環(huan)節(jie)上(shang),問題主要(yao)有(you)三(san)點:
壹(yi)是(shi)腐(fu)蝕和汙堵(du)問(wen)題(ti)嚴(yan)重(zhong),影響(xiang)蒸發(fa)裝置的連續穩定運(yun)行。汙(wu)水(shui)中的鈣(gai)、鎂離(li)子(zi)和硫(liu)酸根(gen)離(li)子(zi)、碳(tan)酸(suan)根(gen)離子、矽酸鹽(yan)等(deng),在(zai)蒸發結晶過程產(chan)生(sheng)硫(liu)酸鈣(gai)、碳(tan)酸(suan)鈣(gai)等(deng),附著形(xing)成(cheng)垢層(ceng),極易汙(wu)堵(du)設(she)備和管道;二(er)是(shi)運(yun)行成(cheng)本(ben)高(gao),多(duo)效蒸發的蒸汽(qi)用(yong)量和機(ji)械再(zai)壓(ya)縮工藝(yi)的藥劑(ji)量是(shi)兩種(zhong)技(ji)術(shu)的主要(yao)消(xiao)耗(hao)成(cheng)本(ben);三(san)是(shi)建(jian)設投(tou)資大(da)。因高(gao)溫下濃鹽(yan)水(shui)腐蝕性強,對設備和材料(liao)選材要(yao)求(qiu)高(gao),導致設(she)備材料(liao)費(fei)增(zeng)加。
發展方向
據(ju)業(ye)內(nei)人(ren)士向記者表示(shi),在(zai)不(bu)計成(cheng)本的情(qing)況下,現有技(ji)術(shu)實現煤(mei)化(hua)工廢水(shui)零排(pai)放(fang)是(shi)完(wan)全可能(neng)。但考(kao)慮(lv)到成本(ben)因素(su)和相(xiang)關技(ji)術(shu)的成熟度,必(bi)須對處理(li)工(gong)藝(yi)進(jin)行合理(li)設(she)計,要(yao)根(gen)據(ju)出(chu)水(shui)水(shui)質和現場條件選擇(ze)采(cai)用(yong)何種(zhong)技(ji)術(shu)組合,采(cai)用(yong)什(shen)麽(me)工藝路線疊(die)加,利用(yong)多種(zhong)方法(fa)聯合分段處理(li)煤(mei)化(hua)工廢水(shui),這(zhe)是(shi)煤(mei)化(hua)工廢水(shui)處理(li)技(ji)術(shu)的基本(ben)發(fa)展方向。
同時,煤(mei)化(hua)工廢水(shui)處理(li)還要(yao)繼(ji)續深耕單(dan)元(yuan)技(ji)術(shu),比如(ru)前(qian)端水(shui)處理(li)流(liu)程,要(yao)根(gen)據(ju)各水質找(zhao)到合適(shi)的工藝(yi)路線,精細化(hua)削減成(cheng)本;蒸(zheng)發(fa)結(jie)晶(jing)工藝費(fei)用(yong)在(zai)整(zheng)套(tao)工藝(yi)裏(li)占(zhan)比較(jiao)大,急(ji)需開(kai)發壹種(zhong)適合煤(mei)化(hua)工高(gao)COD高(gao)鹽(yan)汙(wu)水的結晶(jing)方法(fa);做好分質分鹽(yan),開(kai)發副產(chan)品(pin)價值,減少結晶(jing)危廢品(pin)處(chu)理(li)費(fei)用(yong)。(中國化(hua)工報(bao))