煤化工含盐废水的处理技术应用进展

发表时间:2020/11/10   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:陈伟峰
[导读] 摘要:在社会生产实践中,煤化工含盐废水的危害是比较大的,不仅容易造成较为严重的水污染,还容易给生态环境带来严重的破坏。
        神华包头煤化工有限责任公司  内蒙古自治区包头市  014017
        摘要:在社会生产实践中,煤化工含盐废水的危害是比较大的,不仅容易造成较为严重的水污染,还容易给生态环境带来严重的破坏。为此,在煤化工的运行过程中,应该依托于科学的技术手段来加强含盐废水的处理,切实提升处理成效,不断优化处理质量,更好的保护生态环境。
        关键词:煤化工;含盐废水;处理技术
        引言
        在煤化工的运行过程中,含盐废水的产量是比较大的,同时它的危害也比较大。若不加处理,盲目将其排放出来,势必容易造成较为严重的水污染以及生态环境污染等。为此,在实践过程中,应该充分全面的做好含盐废水的处理,依托于科学的处理技术,充分全面实现含盐废水的净化等。
        一、煤化工含盐废水的水质特征及处理工艺
        1.煤化工含盐废水的水质特征
        煤化工含盐废水原本指总含盐(以NaCl计)至少1%的废水,其特点是含盐量高,而其他污染物含量低,主要源自生产过程中的煤气洗涤废水、循环水系统排水、除盐水系统排水、回用系统浓水等。但近年来为了逐步实现“零排放”目标,除原有含盐废水外,经预处理、生化处理和深度处理后仍无法达到回用水要求的废水也会归入含盐废水一并处理,增加了水质的复杂程度和处理难度。表1列出了处理工艺中各级盐水的水质特征,原有的含盐废水杂质以Na+、K+、Ca 2+、SO 4 2-、Cl-等无机离子为主,而深度处理出水除无机离子(SO 4 2-、Cl-、S 2-、CN-、SCN-、NH 4+为主)外通常还含有苯、苯酚、含氮杂环化合物和多环芳香烃等〔11〕难降解有机污染物。因此这部分废水一般通过膜浓缩或热浓缩技术浓缩杂质,清水返回原系统重复利用,产生的浓液(高盐废水)进入后续处理步骤。
        表1煤化工含盐废水的水质特征
 
        2.含盐废水典型处理工艺
        煤化工生产中对含盐废水一般采用“预处理+膜处理+蒸发结晶”的组合处理工艺〔12〕。预处理一般包括气浮、混凝、过滤等步骤,废水经预处理后进入膜浓缩系统,目前企业多采用双膜法(超滤+反渗透)进行处理,此过程所得淡水可作为循环冷却水系统的补充水或企业生产回用水,而占处理量约35%的浓盐水则进入浓盐水二级浓缩单元。根据需要,二级膜浓缩处理前可能要对废水进行软化处理,进一步降低Ca 2+、Mg 2+、Ba 2+等结垢离子和有机物的浓度,实际工程中多采用石灰软化法、纳滤膜法等。二级浓缩后产生占含盐废水水量5%左右的高浓盐水,盐度在5%~8%甚至更高,后续接蒸发结晶工艺进一步提浓和固化。蒸发结晶工艺以热或膜浓缩的方式使废水中的盐分以结晶方式析出,蒸馏液被收集至蒸馏水罐后,输送至热交换设备与来液进行热交换,温度降到18℃左右离开蒸发结晶系统送至回用水池回用,母液送至生化系统或干化处理。盐泥由蒸发结晶系统排出到料仓暂存,后由运输车辆外运处理。
        二、煤化工含盐废水处理技术发展中存在的问题
        在煤化工生产作业的过程中,含盐废水的产生是比较多的。含盐废水一旦产生,可能会造成比较严重的经济损失,可能会造成比较严重的生态破坏。为此,在含盐废水的处理过程中,应该科学全面的应用高效的处理技术。但现阶段,在处理技术的发展实践中,还存在着较为突出的问题,具体可以表现在以下几个方面:
        1.缺乏“零排放”意识,缺乏必要的检测管理
        在煤化工生产作业的过程中,含盐废水的产量是比较大的,为更好的优化煤化工的生态环保成效,有效降低生产作业中可能产生的有害污染物质,充分全面践行绿色节能的生产理念,应该积极采用科学且高效的含盐处理技术。但现阶段,对于部分煤化工企业而言,他们在废水处理的过程中,明显缺乏足够的意识和认知。比如部分经营管理者并没有精准认知到含盐废水的危害以及特点,而是将它们等同于传统意义上的废水,在进行废水处理的过程中,其技术应用也缺乏相应的创新和发展,这很难提升含盐废水的整体处理成效,也容易滋生其他的生态安全问题。同时,在含盐废水的处理过程中,煤化工企业不注重后期对水质的检测以及把关,认为只要经过相应的处理就能够达标。但正是因为这种疏漏,降低了含盐废水的整体处理成效,致使一些尚未被充分处理的废水进入自然生态系统中。
        2.处理系统的“水”的有效调度
        针对煤化工高含盐废水处理技术本身而言,建设煤化工高含盐废水处理系统,需要明确废水处理系统的核心所在,大力推动煤化工企业加强水循环利用,弄清楚待处理废水、一次处理废水、二次处理废水等各种装置用水要求,对废水实施分质回用。但现阶段,在煤化工的生产作业过程中,在采用科学的处理系统来实现水的高效快速处理时,明显缺乏科学高效的水的调度,也没有对水质进行充分全面的分类,这就不可避免会造成较为严重的水资源浪费,这就不可避免会造成较为严重的水污染等问题。为此,在含盐废水的处理过程中,为充分高效的发挥水处理系统的核心作用,必须明确水处理系统的运行特点,明确不同水的特点以及分类,更好的提升水的处理以及使用成效。
        三、综合利用煤化工含盐废水探讨
        1.洗煤
        鉴于缺水区域紧缺洗煤用水,我国选煤厂开始研究使用洗煤用的非常规水。例如,有学者通过双膜法/预处理,处理了某煤矿中的矿井废水,并在矿区人们的生活用水网中引进了系统清水,还利用反渗透形成的40m 3/h浓盐水作为补充洗煤厂的水。还有学者利用预处理后形成的染色废水用作闭路循环洗煤,据检验投产运行效果发现,并没有影响洗煤厂。也有学者提出可统一规划、布局新建煤化工工业园和洗煤厂、煤矿,并利用浓盐水来供给洗煤厂、煤矿降尘生产用水,进而梯级高效利用水资源。当处理洗煤厂中的煤泥水时,应加入诸如硫酸铝、氯化钙等无机凝聚剂,以及时减少或者中和煤泥表面附带的负电,加快煤泥水沉降,减小循环水浓度,达到清水洗煤的效果。在煤化工业,形成的浓盐水盐分相似于洗煤厂中的无机凝聚剂,这有利浓盐水用于洗煤,但是还需要认真评估有机污染物、盐分等影响洗煤厂及其四周环境的情况,尤其是浓盐水中存在需要优先控制的环境污染物时必须慎用。
        2.处置结晶盐
        在煤化工业,通过蒸发高浓盐水,可以生成很多结晶盐,其中涉及浓度很高的可溶性盐与降解难的有害有机物,必须视为危险废物来处置。而目前,固化/稳定化属于安全填埋危险废物前的关键性预处理方法,主要固定有害废物,又或在惰性基材中包封好,以减小废物毒性或者迁移性,优化危险废物的基本性质,以方便处置并运输。现阶段,固化/稳定化一般通过水泥等来进行危险废物处置,且需从危险废物出发,慎选固化/稳定化的处置工艺。在煤化工业,结晶盐往往有复合有机、无机物,既有固化/稳定化是否适用还有待论证。而在安全处置煤化工产出的结晶盐方面,从技术方面尚需消除有机物干扰固化/稳定化的效果、更好地包封固化可溶性盐、长期稳定性等方面存在的缺陷,所以,急需开发研究出新的辅助药剂、固化剂、处置设备等。
        结束语:在煤化工业,原水特点以及不断提升回用率、废水浓缩倍数等的影响下,极大地增大了处理、利用含盐废水的困难度。所以,目前,在这个领域,急需立足整体规划,快速优化回收处理、资源化综合利用含盐废水的专业技术方案,以降低零排放成本、工艺运行投入,更高效地减排污染物,进而促进煤化工业的可持续发展。
        参考文献:
        【1】方芳,韩洪军,崔立明,等.煤化工废水“近零排放”技术难点解析[J].环境影响评价,2019,39(2):9-13.
        【2】姚硕,刘杰,孔祥西,等.煤化工废水处理工艺技术的研究及应用进展[J].工业水处理,2019,36(3):16-21
        【3】徐春艳,韩洪军,姚杰,等.煤化工废水处理关键问题解析及技术发展趋势[J].中国给水排水,2019,22:78-80.
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