煤化工污水零排放处理系统的总体设计与运行分析

煤化工污水零排放处理系统的总体设计与运行分析

0低碳水系统设计在水源不足和“零排放”的情况下，研究废水排放处理系统尤为重要。减少项目水的消耗和运输成本尤为重要。很多煤化工项目年用水体量大，高达几千万方/年。水处理系统复杂，故需从总体上对水系统进行整体规划和系统研究。文章以某化工项目为例，分析其污水零排放处理情况。1血清废水回用水处理系统的来水主要为污水处理出水和清静废水组成。清净废水主要来自循环水排污及脱盐水站排出的浓盐水。回用水用于循环水补水，根据污水质特点和出水要求，将清净废水与生产废水分开处理。清净废水系统规模2000m2技术选择和方案优化2.1技术特点的比较2.1.1纳滤和超滤的组合系统图4(1)一级浓缩+预处理+浓水超滤+浓水反渗透。技术特点如下：(1)技术较为可靠，运行费用低，脱盐率稳定；(2)超滤对有机物、生物、油等污染物的去除效果有限，易造成反渗透的膜堵塞；(3)综合产水率较低；(4)投资相对较低。(2)一级浓缩+预处理+浓水纳滤+浓水反渗透。技术特点如下：(1)技术较为可靠，运行费用低，脱盐率稳定；(2)超滤和纳滤的组合可有效去除有机物和微生物等，保证反渗透膜的高效运行，延长反渗透膜使用寿命；(3)纳滤可实现硫酸钠和氯化钠的分离，便于后续的分盐结晶，但由于纳滤分盐不是很彻底，结晶盐的纯度会受到影响；(4)综合产水率较低。(3)一级浓缩+预处理+浓水超滤+浓水反渗透+DTRO。技术特点如下：(1)产水率高；(2)对预处理要求较高；(3)DTRO产水水质不能达到要求，需再次处理；(4)高压DTRO运行存在一定的风险，若采用低压DTRO则无法完全替代蒸发器。(4)一级浓缩+预处理+浓水纳滤+浓水反渗透+ED。技术特点如下：(1)产水率高；(2)纳滤可有效去除有机物和微生物等，保证反渗透膜的高效运行，延长反渗透膜使用寿命；(3)纳滤可实现硫酸钠和氯化钠的分离，便于后续的分盐结晶，但由于纳滤分盐不是很彻底，结晶盐的纯度会受到影响；(4)ED的浓水可直接进入结晶系统；(5)ED产水水质不能达到要求，需再次处理；(6)对预处理要求较高；(7)运行费用较高。2.1.2蒸发系统多效蒸发机械压缩蒸发2.1.3结晶分盐技术特点纳滤+热法结晶分盐技术特点：(1)产生的氯化钠纯度较高；(2)由于部分一价盐会截留在纳滤的浓水侧，因此产生的硫酸钠纯度会受到影响；(3)投资和运行成本相对较低。纯热法结晶分盐技术特点：(1)纯热法结晶分盐难度较大，结晶盐产量和纯度较低，混盐和杂盐产量较大；(2)投资和运行成本相对较高。冷法结晶分盐技术特点：(1)结晶盐产量和纯度较高，混盐和杂盐量较少；(2)投资和运行费用相对较低。2.2污水系统膜浓缩系统生产废水与清净废水分开处理为减少污泥作为危废的量进行统筹考虑，污水系统膜浓缩系统可作为模块化集成装置考虑，考虑污水处理系统应留有足够的余量，零排放处理规模按6000m2.2.1比较系统的比较浓缩系统综合对比情况如表2所示。2.2.2比较蒸发系统蒸发系统综合对比情况如表3所示。2.2.3比较晶体系统结晶系统综合对比情况如表4所示。3机械压缩蒸发器的应用(1)浓缩部分处理技术较为成熟，可选择空间较大。(2)如蒸汽量较多，低品位的蒸汽富裕量较大，则对于多效蒸发器和机械压缩蒸发器而言，前者一次性投资较后者略低，但运行费用较后者高，从经济性角度综合考虑，在项目寿命周期内，机械压缩蒸发器较多效蒸发器更为经济。综合国内项目应用业绩，多效蒸发器更多的应用于海水淡化、盐卤蒸发等项目，在大型化工项目的污水回用领域暂无应用案例；机械压缩蒸发器在国外污水回用领域已有较多成功应用案例，在国内污水回用领域也已有应用。因此，综合考虑两种技术的经济性