新型煤化工废水零排放技术问题与解决思路

白银明

(山西潞安煤基清洁能源有限责任公司，山西 长治 046200)

引 言

煤化工企业使用煤资源用于产品生产是其主要途径，通过化学化工后让煤进行转化从而得到有效应用。我国有着丰富的煤炭资源，因此煤化工产业也是工业建设的核心，企业生产运行时一些煤制化学品会有较多废水且成分繁杂，一旦排入河流将对水体环境造成污染。同时，也不利于煤化工企业长久发展。

1 煤化工废水类型与特征

1.1 有机废水类型与特征

有机废水包含地面冲洗水、雨水、化工设备废水、气化废水等，有着较多的氨氮含量与COD。水质和气化温度有关气化废水在有机废水中占有较大比重。其中鲁奇气化作为中温气化技术，有着较高含量的氨氮，酚、氨氮回收预处理后依然有较大含量的COD与氨氮质量浓度。壳牌粉煤加加压气候与德士古水煤浆加压气化等高温气化废水成分较为单一，不同的气化形式形成的废水内COD质量浓度有明显差异。不过氨氮质量含量最高[1]。

1.2 含盐废水类型与特征

化学水站排水、循环排水全部为含盐废水，相比有机废水，氨氮与COD含量较低。不过悬浮固体与总溶解固体含量较大。例如：COD循环排污水污染质量浓度在80 mg/L、化学水站排水为50 mg/L；BOD循环排污水污染质量浓度为20 mg/L，化学水站排水15 mg/L；SS循环排水污染质量浓度在8 mg/L，化学水站排水为10 mg/L。

2 新型煤化工废水处理技术

2.1 有机废水处理技术

生化处理、深度处理、物化处理是有机废水处理重要过程。第一，物化处理要求使用气浮池与混凝沉淀池、隔油池。隔油池主要功能是排除油类物质，中间间断排放形式适用于不沉于池底不易上浮到外层的乳化物与皂化物。气浮池主要功能为：排除密度较低的油类物质与悬浮物。第二，生化处理方法包含缺氧-好氧脱氮技术、厌氧-缺氧-好氧技术、序批式活性污泥方法、氧化沟技术与生物移动床反应器。其中，缺氧-好氧脱氮技术、厌氧-缺氧-好氧技术交错运行中排出有机物与氮类化合物，序批式活性污泥方法能够在相同反应器中达到缺氧、好氧交错运行，排出废水内有机物与氮类化合物，氧化沟技术能够在沟内各区域形成缺氧、好氧环境，从而达到硝化与反硝化效果[2]。生物移动床反应器技术包含生物滤池与流化床不同特征，所以在废水排放时不会发生滤池填料堵塞问题以及反冲洗操作，生物载体中的生物膜能够让该技术达到硝化与反硝化效果，实现脱氮目的。第三，深度处理过程中要求使用臭氧氧化、化学氧化与曝气生物滤池、活性炭吸附。通过生化处理后的有机废水，可生化性较低，臭氧氧化与化学氧化工艺经过高级氧化技术处理，有助于提升废水可生化效果。曝气生物滤池技术可以把废水内残留的COD与氨氮排除，活性炭吸附可以提升出水稳定效果，避免出水水质变化对后续膜处理的影响[3]。

2.2 含盐废水处理技术

新型煤化工企业处理含盐浓度较大工艺技术分为：浓盐水、高浓盐水固化、低盐废水。首先，浓盐水处理技术方法为有机械过滤与脱钙、镁技术与膜浓缩。把废水内SS胶体排除，避免后期处理形成结垢，这也是脱钙、镁技术功能作用，膜浓缩可以经过浓缩盐水的推动废水回收使用率提升。其次，高浓盐水固化技术主要利用废水处理作为机械蒸发，机械蒸发则是通过蒸汽达到废水内盐结晶。蒸发塘的功能是通过太阳能促进高浓度盐水蒸发，从而达到结晶效果。

3 废水零排放技术处理问题与方法

3.1 问题分析

3.1.1 成本投入

实践研究，经济投入是新型煤化工企业废水零排放技术主要影响要素，因为想要实现废水零排放技术经济投入高、消耗量大。首先，零排放投资高，一些煤化工企业管理人员认为，想要达到零排放首要条件就是充足的经济支持，单位处理范围投资每天达到数万元，而零排放污水处理是其几倍之多。其次，成本高。单位污水直接成本约11元/t,项目整体成本在35元/t，超出市场上任何一个商品单价[4]。最后，零排放运行消耗大。新型煤化工企业在废水零排放过程中，运行消耗量较多。

3.1.2 技术应用

首先，废水水质波动性大。新型煤化工生产时，废水水质容易受到反应温度、压力、煤质影响，废水尾端整治与回收也会受到制约。例如：碎煤加压气化废水，COD该类废水中波动性约在3倍之多，而煤直接液化形成废水内的COD活动范围达到10倍以上。其次，气化废水处理困难，想要分解油类、酚、氨氮物质具有一定困难，在碎煤加压气化废水内的浓度较高，造成气化废水处理难度较高。最后，有机物内膜污染：污水回收时，一般进水内含有较多有机物从而影响废水零排放技术应用。

3.2 处理方法

第一，增加排污成本。排污成本提升有助于企业提高对废水处理问题的关注，推动企业加强对废水处理的投入力度。第二，提升水价。现阶段企业用水成本多为10元/t，使企业在主观意识上想要实现废水零排放。所以在合理范围内提升水价也是一种有效方法。第三，增加违法成本。目前，我国很多企业在排放废水过程中并不符合要求，有效提升企业违法成本容易造成企业利用新鲜水成本超出废水处理回收成本，处于经济效益上考量企业会更倾向于废水处理技术研究中，从而达到废水零排放。第四，想要实现废水零排放还应确保水处理阶段的有效运用，提升有关技术分析，例如：盐废水最小化排放等问题调查。同时，对系统生产操作风险展开评价，防止给生态环境带来影响。第五，分析水质特点。对核心过程应分析具体水质特征，煤化工水质特征涵盖反渗透特点与有机性。通过预先处理、生化处理有效提升水质出水。对于毒害性、复杂物质分解应采取定量分析。比如：TDS离子更易添加额外的膜污染，分析子成分组成，对整合定型与定量综合分析从而确定排放水质的多样化特点。第六，末端废水处理。在末端整治时，适当的延伸零排放处理环节，保证末端优质处理。反渗透技术可以应用在处理含钙、盐、镁较高的煤化工废水。建立稳定有效的回用工艺，研发节能是新型联用技术，提高整体处理效果[5]。

4 结语

解决社会环境问题已经成为当务之急，煤化工企业应给予高度重视，注重对废水处理技术的详细分析，结合具体状况制定可行性方案，实现经济效益最大化。