【化工污水處理】煤化工廢水處理技術分析

我國煤炭資源和水資源分布極不均衡且呈逆向分布，水資源和水環境問題成爲制約煤化工産業發展的瓶頸，特别是(shì)“水十條”的發布實施使這一問題更加嚴峻。爲此，我國一直緻力于發展煤化工廢水“零排放(fàng)”技術，相(xiàng)關研究也在逐步深入，整套集成技術逐漸成熟，基本确立了“預處理—生化處理—深度處理—高鹽水處理”這一實現(xiàn)廢水“零排放(fàng)”的技術路線(xiàn)。

　　預處理預處理一般包括隔油、酸化、沉澱、氣浮、砂濾、溶劑萃取等，其方法各有優缺點，現(xiàn)在主要應用的是(shì)溶劑萃取法。在萃取法中，絡合萃取劑被逐步淘汰，溶劑萃取以其不需要酸堿調和爲優勢最近開始興起，并逐步占據市場。

　　預處理要根據不同水質情況采取有針對性的技術措施。比如神華集團煤炭直接液化項目産生的含酚酸性廢水，H2S、NH3和酚含量高，采用雙塔汽提和異丙基醚萃取，可使H2S、NH3和酚的濃度達到生化處理範圍。

　　預處理也可将廢水中大分子難降解有機物事先去(qù)除或分解，如采用正辛醇和環己烷作爲萃取劑對焦化廢水中的難降解有機物進行萃取，廢水可生化性由0.09升到0.29，COD去(qù)除率68.81%變爲88.63%。

　　生化處理生化處理國内外一般采用缺氧、好氧生物法處理(A/O工藝)。但(dàn)由于煤化工廢水中的多環和雜(zá)環類化合物，好氧生物法處理後出水中的COD指标難以穩定達标。

　　爲了解決上述問題，近來出現(xiàn)了一些新的處理方法，如生物炭法(PACT)、生物流化床處理法(PAM)、固定化生物技術、載體流動床生物膜法(CBR)、厭(yàn)氧生物法，厭(yàn)氧-好氧生物法等。

　　生物炭法(PACT)能處理生物難以降解的有毒有害的有機污染物質，對高濃度大分子有機物具有良好的處理效果;生物流化床處理法(PAM)降解效率較懸浮生長活性污泥工藝成倍提高，還具有很強的硝化去(qù)除氨氮能力;固定化生物技術是(shì)近年來發展起來的新技術，經過馴化的優勢菌種對喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2~5倍，其對吡啶等物質降解率在90%以上。

　　深度處理是(shì)針對生化二級出水進行處理，以彌補生化處理的局限性。主要包括混凝沉澱、絮凝沉澱、多介質過濾、活性炭吸附、膜分離(lí)，同時要進行高階氧化等保運工藝保證出水水質。

　　深度處理技術較常用的如電催化氧化處理工藝，其他深度處理技術還有混凝沉澱、過濾、臭氧氧化、活性炭過濾及超濾等。

　　以碎煤加壓氣化廢水爲例，普遍采用生物組合技術，常見(jiàn)的深度處理方式有“臭氧+BAF”“Fenton+接觸氧化”、LAB等。BAF是(shì)當前深度處理的核心工藝，“臭氧+BAF”的工藝組合由于流程合理，以及運行業績良好，越來越受到新建項目的青睐。

　　高鹽水處理廢水經雙膜處理後回用到系統，濃鹽水蒸發結晶曬鹽，蒸發結晶是(shì)現(xiàn)在煤化工廢水處理工藝研發的主要難點。蒸發器一般可将廢水中的鹽含量提高至20%以上，其排放(fàng)的鹽鹵水通常被送往蒸發塘進行自然蒸發、結晶，或送至結晶器，結晶幹燥成固體，運送堆填區埋放(fàng)。

　　技術難點煤化工廢水處理的前幾個階段工藝相(xiàng)對成熟，現(xiàn)在的技術難點主要集中在最後的蒸發結晶和鹽分的分離(lí)環節上，問題主要有三點：

　　一是(shì)腐蝕和污堵問題嚴重，影響蒸發裝置的連續穩定運行。污水中的鈣、鎂離(lí)子和硫酸根離(lí)子、碳酸根離(lí)子、矽酸鹽等，在蒸發結晶過程産生硫酸鈣、碳酸鈣等，附着形成垢層，極易污堵設備和管道;二是(shì)運行成本高，多效蒸發的蒸汽用量和機械再壓縮工藝的藥劑量是(shì)兩種技術的主要消耗成本;三是(shì)建設投資大。因高溫下濃鹽水腐蝕性強，對設備和材料選材要求高，導緻設備材料費(fèi)增加。

　　發展方向據業内人士向記者表示，在不計成本的情況下，現(xiàn)有技術實現(xiàn)煤化工廢水零排放(fàng)是(shì)完全可能。但(dàn)考慮到成本因素和相(xiàng)關技術的成熟度，必須對處理工藝進行合理設計，要根據出水水質和現(xiàn)場條件選擇采用何種技術組合，采用什麽工藝路線(xiàn)疊加，利用多種方法聯合分段處理煤化工廢水，這是(shì)煤化工廢水處理技術的基本發展方向。

　　同時，煤化工廢水處理還要繼續深耕單元技術，比如前端水處理流程，要根據各水質找到合适的工藝路線(xiàn)，精細化削減成本;蒸發結晶工藝費(fèi)用在整套工藝裏占比較大，急需開發一種适合煤化工高COD高鹽污水的結晶方法;做好分質分鹽，開發副産品價值，減少結晶危廢品處理費(fèi)用。