煤化工废水处理零排放技术问题及对策

（晋能控股煤业集团烯烃项目筹备处，山西  大同 037003）

摘  要：煤化工企业属于废水排放量与工艺生产用水量都非常大的企业，所产生的废水内成分复杂，具有较高浓度的污染物和有毒物质，一旦这些废水被随意的对外排放，将会严重污染生态环境，同时产生大量的水资源浪费，不符合环保理念与可持续发展理念，影响煤化工产业的健康、长久发展。为了解决国内煤化工企业面临的水资源使用与排放方面问题，本文首先概述煤化工废水处理零排放的重大意义，其次分析了煤化工废水处理零排放的关键技术，思考了煤化工废水处理零排放技术应用现存的突出问题，最后探究了煤化工废水处理零排放技术应用的有效对策，以供参考。

关键词：零排放；废水处理；对策；煤化工企业；问题

我国资源结构中的煤炭资源相对很丰富，从国内这几年的煤炭市场价格走向来看总体上呈不断下跌的趋势，推动了煤化工产业的快速发展，然而煤化工企业生产过程却引起了水资源浪费与环境污染等方面问题，在全球水资源紧张的严峻形势下，此问题需引起高度重视，严格规定煤化工企业的废水处理排放标准，加大对废水处理零排放技术的宣传，深入研究新型的煤化工废水处理零排放技术及配套设备设施。

1 煤化工废水处理零排放的重大意义

所谓煤化工废水处理零排放，简单来说就是按照要求对煤化工生产各环节产生的污水、废水以及清净下水开展的处理工作，要求完成处理后全部回收利用这些水，达到废水零排放的目的。一直以来，煤化工产业发展都伴随着非常大的水源消耗，平均每年高达几千万立方米的水资源使用量，然而，国内大部分煤化工企业建设地面临着水资源不足甚至严重匮乏的问题，煤化工生产将当地大量水资源占用了，极易引起当地水资源供不应求的紧张局面，引入煤化工废水处理零排放技术，能够有效回收利用生产废水，切实避免和有力控制水资源浪费情况，防止和缓解当地的水资源出现供应问题。此外，煤化工工艺生产环节不仅有巨大的废水量，同时废水也具有十分复杂的成分，其中的氨、硫、酚、有机污染物等非常多，有毒污染物比如喹啉、呲啶吲哚、联苯等含量也很大，做到处理零排放工作，可以避免因此产生的环境污染，在煤化工产业的现代化发展中贯彻落实国家可持续发展战略方针，加强对生态环境的保护。可见，煤化工废水处理零排放模式的全面铺开，对水资源问题的解决、生态环境的保护以及产业的健康发展而言，均具有重要的现实意义。

2 煤化工废水处理零排放的关键技术

煤化工企业结合生产过程含盐量具体情况，对含盐废水与有机废水采取对应的废水处理零排放技术。

2.1 含盐废水处理零排放技术

首先，处理低盐废水，采取混凝沉淀技术将其中的胶体和SS除去，采取过滤技术将其中的胶体与悬浮物除去，采取超滤技术将胶体和SS进一步除去的同时把COD也除去，采取一级反渗透技术对废水进行脱盐处理。

其次，处理浓盐水，采取机械过滤技术将其中的胶体的SS除去，采取脱镁脱钙技术将其中的镁、钙化合物除去，采取膜浓缩技术浓缩浓盐水，使其回收率显著提高。

最后，固化处理高浓盐水，采取机械蒸发技术通过蒸汽实现盐结晶目的，通过蒸发糖有效借助自然能源达到自然结晶高浓盐水的效果。

2.2 有机废水处理零排放技术

首先，物化处理有机废水，使用隔油池将其中的油类除去大部分，使用气浮池去除其中较小密度的悬浮物与油类，使用混凝沉淀池去除其中的胶体与悬浮物。

其次，生化处理有机废水，使用序批式活性污泥顺利达到交替进行好氧与厌氧的目标，采取交替转换好氧与厌氧的技术将其中氮类化合物、有机物除去，采取氧化沟技术实现反硝化与硝化目标，通过生物移动床这种先进的反应器，发挥出流化床和生物滤池兼具的特点，利用生物膜达到反硝化与硝化预期效果，顺利完成脱氮处理任务。

最后，深度处理有机废水，使用化学氧化技术与臭氧将废水自身可生化性提高，通过曝气生物滤池除去其中的氨氮与COD，利用活性炭避免水缺少稳定性，防止出水环节由于水质波动现象对后续开展的膜处理产生冲击影响。

3 煤化工废水处理零排放技术应用现存的突出问题

3.1 方案缺少科学性

相较于传统的废水直接排放方法而言，废水处理零排放技术强调了反复过滤废水和反渗透处理废水的重要性，对回收利用废水提出了较高标准，然而在具体操作时，反渗透处理环节的浓缩系数推算的差异会影响水质特点，因此对水质的把握难以达到精确性要求，加之浓盐水在二段处理后极大提高了浓度，一旦没有有效处理可能对环境产生污染。一般来说，化工企业考虑到蒸发结晶技术具有耗能较高的特点，因此此技术并未得到充分认可和普及应用，企业常采用自然蒸发塘进行处理，在实践时出现了较大占地面积的情况，加剧了外泄几率及严重程度，难以真正实现零排放。

3.2 工序过于复杂化

现代煤化工企业愈加重视废水处理零排放工作，在探索最大限度减少能耗的过程中，企业反复优化、调试工艺流程，开展试验时反应温度、压力等参数的反复变化加大水质波动性，加大了回用水难度，企业处理废水后无法有效的再次利用，仍然通过传统处理方法排向外界。

3.2.1 深度处理难度大

很多煤化工企业为了提高回收利用废水的能力，在对零排放技术应用方案进行设计时，先采取废水处理的一系列技术，接着回收利用水系统中的循环水，此过程可能出现提高深度处理后续废水的难度系数。

3.2.2 难以保证水平衡

一些煤化工企业应用废水处理零排放技术时，受不断变化的水循环需求和时好时坏的生产装置运行情况等因素影响，难以保证水平衡与回收利用率。

4 煤化工废水处理零排放技术应用的有效对策

4.1 挖掘第二水源

挖掘并利用第二水源是加强煤化工废水处理零排放技术应用过程中水源保障的有效方法，在具体实践时，煤化工企业要加大煤炭地基内地下水、矿井废水、自然降水、自来水等可利用水源的开发工作，遵循循环利用的原则与原理，深层次开发利用水循环利用，落实地下水库的修建工作，保证企业水循环供应需求及时得到满足，当用水紧张或者不足时，矿井废水可作为补充的水资源，为企业提供充足、稳定的水源循环保障。

4.2 革新零排放理念

新形势下的煤化工企业废水处理零排放技术应用过程，要以与时俱进的零排放理念为思想指导，保证技术应用的科学性与合理性，在具体实践时做到以下几点：

首先，采取一级反渗透高效脱离硅、镁、钙的处理技术，解决二级反渗透常见的问题，优化二级反渗透技术应用效果与工艺程序，以新型的高盐水反渗透废水回收利用工艺，提高废水处理零排放工作的稳定性、经济性、高效性。

其次，以高级氧化技术为基础，加大对配套废水净化设备与净化技术研发力度，解决废水中难降解有机物的除去问题，切实控制机械蒸发环节的各种易挥发现象及物质。

再次，引入新型蒸发塘与节能高效型浓盐水蒸发机械设备相结合的技术，解决蒸发塘应用存在的占地大、成本高、耗能大等问题，高效处理高浓盐水，对其达到资源化再利用的预期目标。

最后，加大对二次污染的关注和解决力度，构建起区域、化工园区、化工企业联合的废水处理与水资源利用模式，设置公共事故水系统，借助公共优势，降低化工企业风险隐患，避免和减少二次污染情况发生。

4.3 做好预处理工作

煤化工企业生产环节的废水存在着水质方面的差异问题，污染因素多样化，尤其是产生的气化废水不仅具有复杂的物质结构也具有较大的水质波动，企业应在处理前做好预处理各项工作，降低生化处理环节的时间成本，最大限度减小此环节产生的生化系统冲击影响，令环系统能够稳定有效的运行工作，延长系统使用年限。结合进水的实际水质采取对应的预处理措施，严格控制投入的药剂量，充分体现出预处理技术的应用价值。

4.4 落实经济层面工作

首先，煤化工企业缺少学习和引入废水处理零排放技术积极性的一个主要原因在于水价成本较低，鉴于此，适当提高水价一定程度上能够从经济层面激发煤化工企业普及推广废水处理零排放技术的热情。

其次，从经济学视角与长远发展视角来看，如果煤化工企业面临着较高的排污费成本，那么将更加关注处理与零排放废水的各个细节，所以可采取提高排污费的方法，令煤化工企业加大废水处理零排放技术研发和实践应用的人力、物力、财力成本。

最后，目前国内仍旧有一些煤化工企业向外界排放了与废水排放标准不符的各种废水却没有得到处罚，面对这种现象，必须将违法成本提高起来，企业为了避免经营利益受到影响，将更自觉的控制污水处理、回收与排放工作[6]。

加强煤化工废水处理零排放技术应用的经济层面工作，需要国家有关部门以及煤化工企业当地政府发挥出引领作用，通过健全相关法律法规和制定实施相关政策文件，规范煤化工企业的废水处理零排放工作向着健康方向快速迈进。

5  结束语

总而言之，推进废水处理零排放技术在煤化工企业的应用意义重大，现代社会环境下的煤化工企业要积极学习先进的废水处理零排放技术，不断革新废水处理、回收利用与零排放的理念，正确认识到该技术体系的复杂性，从实际出发，深入分析企业目前废水处理方面存在的不足之处，针对性制定可行对策解决具体问题，大幅度提升废水处理零排放技术的应用效果，顺利实现煤化工企业经营发展中的环境效益、经济效益、社会效益三方共赢目标。

参考文献：

[1] 陈东祥. 国内大型矿井水及煤化工废水分盐“零”排放项目设计案例分享[C]. //全国煤化工高盐废水及矿井水资源化利用技术研讨会论文集. 2017:223-235.

[2] 陈博坤. 煤化工废水零液排放技术研究及高浓酚氨废水处理流程开发[D]. 广东:华南理工大学,2020.

[3] 张宁宁. 生化+反渗透工艺对化工生产废水零排放研究[J]. 建筑工程技术与设计,2017(30):1566-1566.

[4] 武彦芳,张俊岭,李宁,等. 煤化工高含盐废水资源化零排放技术的运行效果研究[C]. 2017:83-86.

[5] 尹辰贤. 化工废水深度处理工艺分析[J]. 石油石化物资采购,2021(23):133-134.

[6] 殷树梅. 化工行业废水回用循环水系统近零排污整体解决方案[C]. 

来源：化学工程与装备-官方网站-创刊于1972    2022年第5期  在线投稿  >>