浅析煤化工及煤化工废水处理几个问题

徐瑞萍，纪祥娟，尹慧君，张红静

鲁南煤化工研究院

浅析煤化工及煤化工废水处理几个问题

徐瑞萍，纪祥娟，尹慧君，张红静

鲁南煤化工研究院

本文简述煤化工产业遇到环保挑战，列举了煤化工废水的特点及危害，分析煤化工废水主要处理技术及存在的问题，并展望了煤化工废水处理新的技术手段，最后对煤化工废水的零排放进行了思索。

环保挑战；废水处理；零排放

我国缺油、少气、富煤的能源结构决定了煤化工产业的迅速发展，尤其是新型煤化工产业。传统煤化工泛指煤的气化、液化、焦化及焦油加工、电石乙炔化工等，现代（新型）煤化工以煤气化为龙头，包括煤制油、煤制烯烃、煤制甲醇、乙二醇等。传统煤化工被定义为高消耗，高污染，高排放行业，一直存在重大的环境问题，威胁我们碧水蓝天的，煤化工从鼎盛期的“煤”飞色舞变成了谈“煤”色变[1,2]。

1、煤化工产业遇到的前所未有的环保挑战

(1)水资源获取问题

煤化工是耗水大户，我国煤炭、水资源呈明显的逆向分布特征，极不均衡，出现“以水定产”，“以水定煤”的现象。水资源分布不均衡，南水北调，解决地区缺水问题。2015年，环保部发布了《现代煤化工建设项目环境准入条件(试行)》，提高了现代煤化工项目的准入门槛,要求煤化工企业的布局必须优先选择在水资源相对丰富、环境容量较好的地区布局，京津冀、长三角、珠三角和缺水地区严格控制新建现代煤化工项目。

(2)污水处理出现技术障碍：各段工艺废水处理、浓盐水、杂盐水处理。

(3)结晶盐处理问题；结晶盐作为危废，不易固化，容易造成二次污染；固化或填埋过程中，淋溶或泄露问题不可避免。

(4)地下水、土壤污染防止：晾晒池、蒸发塘等，都困扰着广大煤化工企业，甚至有数家企业在水处理领域未能达到环保要求，而被限制发展[3,4]。

现代煤化工让煤炭从燃料向原料转变，煤制油，煤制气，煤制烯烃等，提取相对环保的能源，现代煤化工出现给煤化工行业带来生机和活力。

2、煤化工废水特点及危害

煤化工企业排放废水来源主要有焦化废水、气化废水、液化废水、生活废水、初期雨水及其他方面的废水等。煤化工企业排放废水以高浓度煤气洗涤废水为主，含有大量酚、氰、氨氮等有毒、有害物质。综合废水中CODcr一般在5000mg∕L左右、氨氮在200～500mg∕L，废水所含有机污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的难降解的有机化合物的工业废水[5]。

3、常用水处理技术及问题

煤化工行业产生的废水中成分复杂，难以降解，而且不同的工艺过程，产生的废水具有不同的组成，污染物含量变化大，因此废水的处理达标排放是很困难的，而且会增加企业生产成本。废水处理一般流程：预处理+生化处理+深度处理。常见的生化处理的方法有活性污泥法、生物铁法、厌氧-好氧（A∕O）法、氧化沟法、生物膜法等。经生化处理的废水仍达不到排放标准，应进行深度处理，深度处理方法主要有混凝沉淀法、吸附法、高级氧化法、离子交换法、反渗透、焚烧法、臭氧法等处理技术。

众多的水处理技术都存在各种各样问题。厌氧—好氧（A∕O）法，没有独立的污泥回流系统,不能培养出具有独特功能的污泥,难降解物质的降解率较低；氧化沟法作为活性污泥的变形，出水水质好，除磷脱氮效率高，但存在着占地面积大，投资大的问题，实际生产中遇到污泥上浮、泡沫问题等；生物膜法活性生物难以人为控制，出水澄清度低。

4、水处理新的处理技术及手段

陕西蓝深公司开发出蓝深LS系列大孔吸附树脂，用于各类污水处理，并取得了较好的效果。上海东硕环保科技股份有限公司也开发出“零排放”新技术ED离子膜浓缩+分质结晶工艺包，伊泰伊犁煤制油废零排放及分质结晶应用此技术取得中试实验的成功；中国石化长城能源化工有限公司在宁夏能化的“零排放”，采用采用低负荷生物膜+石灰软化+气浮滤池+双膜处理工艺，可回收废水平均2000m3∕h，用于脱盐水补水、循环水补水、人工湖补水和园区绿地用水。类似，增加了对煤化工水处理技术的信心。

5、可望不可及的“零排放”

迫于环保形势要求，“零排放”自提出之日起，就受到大力推崇。特别对于目前缺水的西北地区在建和拟建的煤化工项目，“零排放”尤其重要，既能解决一部分水资源回用问题，又不对当地的生态环境造成污染和破坏。煤化工废水“零排放”即对煤化工在生产中所产生的生产废水、污水、清净下水等经过处理，全部用于回用，对外界不排放废水。在实际的废水处理情况，使用多项水处理技术，使处理后废水80%达到回用的标准，剩下20%含有浓盐的废水，再进行分质结晶或者排入蒸发塘做无害化处理。

从某种意义上说，煤化工废水零排放是通过高能耗的代价来弥补资源环境的短板。对于煤化工企业水处理“零排放”几乎是不可能，只能做到“近零排放”。在实际运行中存在以下几个问题：企业难以承受投资和运行成本，依靠蒸发装置进行蒸发除盐，花费高；废水水质不稳定，波动比较大。现代煤化工项目大多处于示范工程，工艺参数不断调试，导致出水水质有较大变化；高盐污水分质结晶技术不成熟，仍处于小试、中试阶段，尚需进一步考察其技术的经济性和应用的可行性；结晶盐的种类复杂，也不能完全结晶，而且结晶盐没有好的出路，没有相关的国家标准；废水的深度处理存在二次污染的风险；蒸发塘存在多种问题。存在这么多问题的“零排放”，任重道远。

[1]谷力彬,姜成旭,郑朋.浅谈煤化工废水处理存在的问题及对策[J].化工进展,2012,31：258

[2]王香莲,湛含辉,刘浩.煤化工废水处理现状及发展方向[J].现代化工,2014,34(3)：1

[3]徐春艳,韩洪军,姚杰.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，2014,30(22)：78

[4]王姣.煤化工企业高含盐废水处理问题研究[J].煤炭技术, 2013,32(11)：229

[5]何锋.煤化工废水的来源与特点及其相应的处理技术探究[J].科技视界,2012,23：320