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在我國,煤炭仍然是目前最為主要的化石能源,煤化工企業(yè)屬于高耗能的產(chǎn)業(yè),不僅耗水水量大,而且產(chǎn)生的廢水量也很大。廢水的處理和循環(huán)利用一方面可以節(jié)約水資源,另一方面也是對環(huán)境保護的必要行為,因此分析廢水處理技術(shù)面臨的問題具有很重要的現(xiàn)實需求和意義。
煤化工企業(yè)主要是以煤炭為原料生產(chǎn)和加工相關(guān)的化工產(chǎn)品,在此過程中會產(chǎn)生廢水。廢水主要是從三種工藝中產(chǎn)出。
一、水煤氣的制備過程,煤與氧氣以及蒸氣等產(chǎn)生反應(yīng)混合成為水煤氣,同時產(chǎn)生了氨氮,硫化物和氰化物等組成的廢水。
二、煤液化的過程,即煤經(jīng)過加熱裂解轉(zhuǎn)化成各種油分的過程,而反應(yīng)剩下殘煤液化的廢水中,含硫、酚等物質(zhì)較多,COD值較高,但因其中有重油的存在,所以含鹽較少,大部分為有機雜質(zhì)組成。
三、煤焦油的煉制過程,即利用加熱時的空氣將煤變成氣體、焦油或其他化學(xué)物質(zhì)等,產(chǎn)生的廢水氨氮含量較高,也具有很高的COD值,成分較為復(fù)雜。
煤化工原料是煤,因特殊的生產(chǎn)過程,煤化工行業(yè)具有廢水排放量高、污染強度大以及硬度高、懸浮物波動大、含有氰化物等特點。要想盡可能實現(xiàn)煤化工污水零排放,就要做好污水的分類處理與分質(zhì)處理工作,可按照成分將污水分為含鹽污水與有機污水。含鹽污水含鹽量較高,細(xì)化為低鹽廢水、濃鹽廢水和高濃鹽廢水,主要包括洗滌廢水、循環(huán)水排放以反滲透濃水等;有機污水COD、氨氮等含量較高,含鹽量低,主要在汽化、凈化以及合成等工序中產(chǎn)生,主要包括生活污水、氣化廢水、地面沖洗水以及化工裝置廢水等。
根據(jù)煤化工廢水的一般分類,其“零排放”技術(shù)基本分為有機廢水和含鹽廢水處理技術(shù),
有機廢水處理技術(shù)
有機廢水不會一次性完成,一般通過3個環(huán)節(jié)進行處理,即采用“預(yù)處理+生化處理+深度處理”。預(yù)處理指對污水用隔油、氣浮、沉淀的方式進行初步處理。生化處理是預(yù)處理之后,需要結(jié)合實際情況設(shè)計處理工藝,主要工藝有A/O、A2/O、SBR、氧化溝、MBR等。上述處理工藝后,還需進行深度處理才能滿足循環(huán)補充水要求,常用深度處理工藝有臭氧氧化、化學(xué)氧化+BAF+活性炭吸附等。
在預(yù)處理中,尤其是氨和酚濃度很高的固定床工藝廢水尤為需要。在生化處理中,流化床及氣流床廢水應(yīng)選擇硝化和反硝化效果好的工藝,固定床工藝選用以去除CODcr、BOD5、氨氮等為主的生化處理工藝;氣流床選用以物化為主的后處理強化工藝。
含鹽廢水處理技術(shù)及應(yīng)用選擇
含鹽廢水處理技術(shù)
不同的煤炭類型、不同的處理階段的含鹽污水的鹽分濃度具有一定的差異性,因而在具體處理工藝選擇上差別很大。
1) 低鹽廢水處理。生化處理出水和清凈廢水混合之后變成低鹽廢水。目前,低鹽廢水處理普遍采用“預(yù)處理+雙膜法”兩段式處理工藝,一般雙膜法以“超濾+反滲透”為主,通常處理后的廢水COD<10mg/L以下,氨氮<5mg/L。
2) 濃鹽水處理。雙膜法處理后的水也產(chǎn)生濃鹽水,水量仍然較大,有一定量的有機污染物。目前一般采用“預(yù)處理+膜濃縮”處理工藝。一般情況下,通過處理后,TDS質(zhì)量濃度達到50000~80000mg/L。
3) 高濃鹽水處理。煤化工高鹽廢水含鹽量質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達20%以上,COD含量也比較高,達到300mg/L~2000mg/L。目前一般采用自然蒸發(fā)固化和機械蒸發(fā)固化處理方式。
高鹽廢水零排放可分為預(yù)處理、濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶3個工藝段。預(yù)處理是“零排放”技術(shù)第一步,主要包括有機物的去除、鈣鎂離子及懸浮物的去除。對于鈣鎂離子及懸浮物的去除,多采用雙堿法及離子交換工藝,然而兩種方法皆有其缺點,兩種工藝雖然投資費用較低,但受溫度和水質(zhì)波動影響大,占地面積較大,運行費用高。
超濾膜過濾技術(shù)由于其自動化程度高,能夠集高效澄清池的澄清、沉淀與后續(xù)過濾功能為一體,也可去除水中硬度和硅,滿足后續(xù)反滲透進水要求。后續(xù)膜濃縮工藝包括反滲透RO+海水反滲透RO或高效反滲透。
華浦環(huán)保技術(shù)先進,能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定、高效、低成本煤化工高含鹽廢水的綜合治理,在水資源日益短缺的當(dāng)下,水資源短缺已經(jīng)嚴(yán)重制約了我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展。工業(yè)用水占全國總用水量的1/4以上,用水效率偏低,浪費情況極其嚴(yán)重。隨著我國對環(huán)境問題的日益重視,煤化工零排放是民心所向,大勢所趨。
技術(shù)案例介紹
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