零排放技术在煤化工废水处理中的应用展望

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷8期   作者:刘婷 刘亮
[导读] 科技的进步,促进人们对能源需求的增多。煤炭储量多石油储量少是我国明显的能源结构特征,加大力度实行煤化工有关的能源技术对发展我国的经济具有关键的意义,煤化工行业是耗水量非常高的行业
        刘婷 刘亮
        山东华鲁恒升化工股份有限公司 山东 德州 253000
        
        摘要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。煤炭储量多石油储量少是我国明显的能源结构特征,加大力度实行煤化工有关的能源技术对发展我国的经济具有关键的意义,煤化工行业是耗水量非常高的行业,在生产过程中对水资源需求量非常大,随着煤化工技术的不断提升,煤化工生产中产生废水的处理问题也变得越发突出,制约着煤炭经济的发展。为了寻找处理效果、保护生态环境、运行费用更加经济可行、工艺运行稳定的污水零排放工艺。目前我国的环境问题日益突出,对能源也迫切需求,煤化工污水实现零排放是煤化工行业发展的必经之路。本文就?零排放技术在煤化工废水处理中的应用展开探讨。
        关键词:煤化工;污水处理;零排放
        引言
        在化工生产领域,常常伴随着资源的消耗以及大量污染源的排放,产生经济效益的同时也带来了许多负面影响,尤其是在煤化工生产领域,其产生的污水成分较为复杂,如何实现该产业污水的零排放,提高企业的环保程度和技术水平,越来越成为煤化工企业提升自身效益和社会认可度的关键一环。
        1煤化工废水简介及现状
        煤化工废水是指将煤经化学加工转化为能源或者化学品的过程中产生的废水。煤化工废水的处理按照不同污染物类型划分并进行处理称为分类处理,按照水质情况进行处理则是分质处理,“零排放”技术便是基于这二者来实现污水处理。煤化工废水从形成原因和物质成分上可分成两类,第一类废水主要来自于生产过程中的循环水排水、化学水站排水、除盐水排水、反渗透浓水,这些污水的含盐量较高,对水质会造成极大的负面影响,所以称之为含盐污水。第二类废水则是在气化、化工装置排水、地面冲洗等过程中产生,这类废水中的污染物质以COD和氨氮为主,虽然含盐量不像第一类废水那么高,但是成分更加复杂,降解难度更高,对环境的破坏性也更大,由于这类废水的有机物含量多,因此称为有机废水,有机废水又由于成分不同,分成气化废水和化工装置废水等子类别。在含盐污水和有机废水这两种废水中,有机废水更难处理。有机废水由于形成形式多样,组成也非常复杂,含有酚类、焦油等难降解的物质以及氨氮等毒性较高的元素。相比起国外,我国的酚氨回收效率并不是很高,即使经过处理的有机废水,氨氮和COD浓度依然超过了规定的300mg/L,仍然有严重的环境破坏性,不仅如此,因为废水中存在大量的杂环化合物、多环芳香族化合物和酚类化合物,这些有机污染物的存在也进一步加大了废水的降解难度。
        2零排放技术的概述
        零排放技术指的是工业企业在生产中不断向周围环境排出废水时,将废水中的无机盐和有机物进行回收再利用。即先进行浓缩或者经过过滤机进行过滤后,将这些物质进行回收再利用,再将剩余部分水排入环境中,对于这部分有机物和盐类经过浓缩蒸发结晶后形成结晶物质,再进行排放或填埋,一部分污染物还能成为化工原料回收再利用,实现对煤化工企业周围的环境保护,降低污染。这种技术可以实现污染物的结晶转移,进而进入环境内部以实现物质的循环使用。这种工艺的一层含义是指将污染物进行降排、减排,实现污染物零排放,另一层含义则是指将其中产生的污染物进行再利用,实现物质资源的回收再使用。
        3化工企业污水处理工艺技术
        3.1有机废水处理工艺
        有机废水通常采用物化处理、生化处理和深度处理三环节处理。(1)物化处理段。

物化处理段主要包括隔油池、气浮池和混凝沉淀池三部分,隔油池主要用于废水中大部分油类的去除;气浮池主要用于密度较小的油类和悬浮物的去除;混凝沉淀池主要用于悬浮物和胶体的去除。(2)生化处理段。生化处理段通常包括缺氧-好氧脱氮工艺、厌氧-缺氧-好氧工艺、序批式活性污泥法、氧化沟工艺和生物移动床反应器几部分。缺氧-好氧脱氮工艺和厌氧-缺氧-好氧工艺通过厌氧和好氧的交替转换去除有机物和氮类化合物。序批式活性污泥法可实现厌氧和好氧的交替进行,以去除有机物和氮类化合物。氧化沟工艺包括好氧和厌氧区域,从而达到硝化和反硝化的目的。生物移动床反应器兼具生物滤池与流化床的优点,通过生物膜完成硝化和反硝化,从而实现脱氮的目的。(3)深度处理段。深度处理通常有臭氧氧化,化学氧化、曝气生物滤池和活性炭吸附。其中臭氧和化学氧化的主要目的是提高废水的可生化性。曝气生物滤池的目的是将COD和氨氮去除。活性炭主要确保出水的稳定性,避免出水水质波动冲击后续膜处理。
        3.2含盐废水的处理
        很多煤化工企业处理含盐废水的方式是使用膜处理技术,通过使用高分子过滤工艺有效的分离废水内的水和盐类物质,处理后,可以分离大部分水中的盐分,分离出的高浓度盐水,采用蒸发结晶的方式将其进行进一步处理,经过高温蒸发的过程,很多盐类达到沸点,逐个被提取出来,按照物质的不同性质将其分类和储存。这一过程中可以实现材料的高效使用,经过处理蒸发后的水经过冷凝重新回到冷水系统中当作回水重新使用,在处理的过程中可以有效地增加废水的使用率,最大能力实现降低有害物质的排放。蒸发和结晶两个过程是两个独立的系统,目前很多企业运用的技术是将膜蒸发的技术,使废水通过自降流入蒸发器之中,然后进入到加热室内,通过设备细化分至每个换热管之中,设备内是真空环境,管内均匀成膜,液体可以自上而下进行运动,液体可以达到蒸发的浓缩的目的。在结晶时使用闪蒸原理通过相关处理回收各种盐类,将冷凝过后的水回流到原始的冷凝区,加入冷却水之中继续使用。在此过程中技术人员要全面保障回流的水质达到标准水平,依据现有的技术水平,在这个过程中水经过处理后可以实现优质再生水的标准,可以合理地将处理后的水使用在冷却系统之中。
        4含盐废水的处理
        很多煤化工企业处理含盐废水的方式是使用膜处理技术,通过使用高分子过滤工艺有效的分离废水内的水和盐类物质,处理后,可以分离大部分水中的盐分,分离出的高浓度盐水,采用蒸发结晶的方式将其进行进一步处理,经过高温蒸发的过程,很多盐类达到沸点,逐个被提取出来,按照物质的不同性质将其分类和储存。这一过程中可以实现材料的高效使用,经过处理蒸发后的水经过冷凝重新回到冷水系统中当作回水重新使用,在处理的过程中可以有效地增加废水的使用率,最大能力实现降低有害物质的排放。蒸发和结晶两个过程是两个独立的系统,目前很多企业运用的技术是将膜蒸发的技术,使废水通过自降流入蒸发器之中,然后进入到加热室内,通过设备细化分至每个换热管之中,设备内是真空环境,管内均匀成膜,液体可以自上而下进行运动,液体可以达到蒸发的浓缩的目的。在结晶时使用闪蒸原理通过相关处理回收各种盐类,将冷凝过后的水回流到原始的冷凝区,加入冷却水之中继续使用。在此过程中技术人员要全面保障回流的水质达到标准水平,依据现有的技术水平,在这个过程中水经过处理后可以实现优质再生水的标准,可以合理地将处理后的水使用在冷却系统之中。
        结语
        在生产的过程中需要不断的学习新的技术,重视设备的革新。煤化工在实际生产中会有大量的有害物质产生,使用零排放技术可以有效的解决废水污染问题,目前零排放技术也有一定的瓶颈和问题,需要技术人员不断发挥创新精神,不断提高相关技术,全面保障企业的稳定发展。
        参考文献
        [1]彭向阳.煤化工废水零排放工程中膜集成技术的应用[J].水处理技术,2020,46(01):130-133+140.
        [2]李东.高盐废水零排放结晶盐资源化工艺分析与比较[J].工业用水与废水,2019,50(06):1-5.
        [3]李耀武,李凯.当前零排放技术在煤化工污水处理中的应用[J].化工管理,2020(03):41-42.
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