高硬煤化工废水无废处理软化技术研究

高硬煤化工废水无废处理软化技术研究

Summary：基于生态文明建设的影响下，绿色环保思想深入人心，煤化工行业在推动社会经济发展的同时，也形成了严重的环境污染。为了促进社会的绿色、健康、可持续发展，我国持续强化工业生产中污染物的控制，煤化工废水处理越来越受到社会的高度重视。因此，只有持续创新煤化工废水处理工艺，才可以确保社会经济的和谐发展。基于此，本篇文章对高硬煤化工废水无废处理软化技术进行研究，以供参考。Keys：高硬煤化工废水；无废处理；软化技术；应用分析引言煤化工是使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程，是实现煤炭资源清洁利用的重要手段。近些年，“贫油少气”的能源特征促使煤化工行业快速发展。然而，煤化工企业的正常运转需要排放大量废水，容易对环境造成严重影响。“零排放”，是指限地减少污染物和能源排放直至为零的活动。废水零排放是指将含有大量无机盐和有机污染物的工业水处理达到99%以上回收再利用，污染物则被浓缩至固态或结晶的形式作进一步处理的技术。2007年颁布的《国家环境保护“十一五”规划》明确要求，对于在建和拟建的煤化工项目，努力实现废水少排放或零排放。近几年，在我国现行的政策背景下，强制规定必须实行废水零排放技术，尤其在我国煤化工生产中，必须坚持以人为本的发展理念，以环境为基础的宗旨，采用有效的废水零排放处理技术，以降低对环境产生的污染。然而，零排放的难度是有目共睹的，因此对现有煤化工废水“零排放”技术进行分析，总结出不同情况下的技术选择应用，为大规模的推广零排放保驾护航，就显得尤为重要。1煤化工废水的概述及分类（1）煤化工废水的概述。我国煤炭资源主要分布在内蒙古、山西、陕西和新疆等地区，大部分地处偏远地区，这些地区的经济、科技发展相对落后，对工业废水的处理也存在一定的不足。且煤化工产业对于水资源的消耗有着较大的需求，产生的废水也十分可观。从煤化工的工艺流程来看，废水的产生主要来自于煤气化这一环节的冷却、洗涤、净化等工艺流程，而煤炭焦化的过程中也容易产生一定量的废水，煤的焦化温度高达1000℃，且需要在缺氧的环境下进行，而这一过程容易导致各种复杂成分的挥发，并在管道中被稀氨水喷淋冷凝，从而形成废水。随着我国对环保事业的不断重视，对水资源的开采控制、工业废水的处理和排放都提出了更高的要求。目前我国常见的工业废水处理方法主要有AO工艺、SBR工艺和氧化沟工艺等，相关部门要加强煤化工企业对水资源的管理和利用技术的研究，尽可能实现煤化工废水的回收利用，确保煤化工产业的绿色发展。（2）煤化工废水的分类。①焦化废水。煤焦化过程形成的废水成为焦化废水，主要来源于天然气的净化、炼焦、产品回收和精炼化学等。焦化废水的排放量极大，且成分复杂，含有大量联苯、萘、吡啶、油脂等稳定而难以降解的特点，且对人体可以造成较大的危害，存在致癌风险。②煤气化废水。煤气化水处理过程中生成的废水被叫做煤气化废水，主要产生于化油器出口的冷凝液化过程，通过多种工艺处理使得碳化物溶解于水或有机溶剂。不同的工艺环节所产生的废水中含有不同的成分和污染种类，在处理过程中要有针对性的采取不同措施。③煤液化废水。煤液化废水中用含有大量的氨氮和酚类化合物，难以通过生化手段进行讲解。其中含有大量的多环芳烃、杂环化合物和苯类化合物，难以回收利用，有着含油量高、乳化性强、难以降解的特点，主要来源于由煤化工中水化、液化、精制、加氢裂化等环节。2二级软化Ca2+较有效的去除方法是碳酸钠加药，碳酸钠的成本约为2000元/吨，且加药后产生的沉淀为碳酸钙，可直接返回脱硫塔作为石灰石补充；也可作为污泥进行后续处理，可根据具体情况做出选择。如果水质中Ca2+本身含量较高，用硫酸钠调制结晶除Ca2+也是经济有效的方法之一。所需药剂为硫酸钠，成本约降低为500元/吨，从这个角度讲硫酸钠能有效降低Ca2+的软化成本。高含量的Ca2++以石膏即二水硫酸钙的形式回收，硫酸钙的溶度积常数Ksp为9.1×10-6。原理如下：Ca2++SO42-+2H2O→CaSO4·2H2O↓由于硫酸钙的溶度积较其它难溶物高，若水中Ca2+含量不高，则需要加入大量的SO42－才能对Ca2+进行有效去除。另外，由于硫酸钙在水中有一定的溶解度，反应至最后还会有一定量的钙以离子形态残留。一级软化使用石灰除镁的同时，沉淀池中会引入大量的Ca2+，进而调整水中Ca2+和SO42－比例，使其离子平衡打破发生硫酸钙沉淀。研究结果表明，氢氧化镁和硫酸钙两种物质容易相互促进沉淀，而单一存在时沉淀池中不易分离。有研究分析，固液分离后少量的氢氧化镁沉淀基本不影响副产品石膏的综合利用。若废水中Mg2+含量低的同时Ca2+含量也不高，目前应用较广的是双碱法，即石灰/烧碱+碳酸钠二级软化工艺，目的是去除煤化工废水的Ca2+和Mg2+。该工艺具有很好的稳定性，同时对钙离子和镁离子的去除效率高。一级软化中，相比之下，烧碱常见的价格为2500元/吨，药剂成本约为石灰的五倍，其优点是去除Mg2+的同时，不会增加系统内Ca2+含量，且除镁效率更高，适用于二级软化采用碳酸钠除钙的情况，在具体推广应用中应该根据具体的水质进行分析。3煤化工废水处理中氨氮甲醛废水回收处理技术甲酸废水回收技术重点涵盖两个环节，其中，一是氨氮甲醛废水处理环节。该环节跟一般的气化处理环节相比面临显著差别，在该技术的应用中，能够对水系统中COD跟氨氮的含量，特别是具备显著的氨氮含量控制效果。煤化工废水中存在较高的氨氮含量，氨氮甲醛废水回收技术的应用能够达到我国废水回收的标准，从而可以进行二次应用。并且，SBR和A/O等也是较多应用的技术。二是废水回收环节。针对煤化工循环水的排放和处理之后，企业能够二次应用循环水，然而，回收后的水中含有较多的杂质以及较高的含碱量，以及具备较高的水硬度。在进行处理时受到生化处理过程的影响。为此，企业可以应用雾化（过滤和软化等）等方式去除回收应用水当中的沉淀物和颗粒物，且在超滤、反渗透、脱盐处理后能够确保二次应用循环水。并且，碱类物质的毒性较大，浓度较高的碱类物质会导致微生物难以繁殖，即使微生物的活性减小。通过分类化学物质处理废水能够使微生物的繁殖率迅速减小，增强杀菌与降解效果，以及结合对水力条件和高污泥龄的调控，可以使低氧与回流比条件形成，以增加生物浓度，结合碱类化学物质进行水处理，推动废水的降解杀菌。结束语综上所述，（1）煤化工高盐废水具有高硬、高硅、高氟，且随煤种的变化，组成复杂和波动大的特点，在水质不断浓缩过程中，采用二级预处理是非常必要的。（2）气化高氨氮废水的脱氮效果及稳定性直接影响盐硝的回收率，应关注生化脱氮工艺技术的选用，尽可能降低生化出水总氮浓度。（3）实现了废水“零排放”和资源化利用，保障了上游装置长周期稳定运行对煤化工高盐废水零排放处理项目有借鉴和指导作用。Reference[1]马超.煤化工废水处理技术存在的问题及优化措施研究[J].决策探索（中）,2020(12):94.[2]刘雪玲,厉阳,刘凯,马宁,王雪清,马传军.煤化工废水处理问题分析与工艺技术路线研究[J].安全、健康和环境,2020,20(12):30-34.[3]张文歌,周先.煤