煤化工廢水零排放系統(tǒng)反滲透分析與優(yōu)化

在化工生產(chǎn)領(lǐng)域，常常伴隨著資源的消耗以及大量污染源的排放，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也帶來了許多負(fù)面影響，尤其是在煤化工生產(chǎn)領(lǐng)域，其產(chǎn)生的污水成分較為復(fù)雜，如何實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)業(yè)污水的零排放，提高企業(yè)的環(huán)保程度和技術(shù)水平，越來越成為煤化工企業(yè)提升自身效益和社會(huì)認(rèn)可度的關(guān)鍵一環(huán)，針對(duì)企業(yè)的不同生產(chǎn)情況，采用并創(chuàng)新相應(yīng)的零排放技術(shù)，推進(jìn)煤化工企業(yè)的節(jié)能減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，是當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)要解決的重要難題。

一、煤化工廢水概述

在煤化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，煤炭是其中的主要原料，利用化學(xué)加工等方式可以將煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體以及固體燃料或者化學(xué)產(chǎn)品，生產(chǎn)出不同的化工產(chǎn)品。而煤化工企業(yè)煤炭在一次化學(xué)加工、二次化學(xué)加工以及深度化學(xué)加工過程中存在煤電石、煤液化等。在傳統(tǒng)的煤化工過程生產(chǎn)中，主要是以合成氨為主，煤氣化產(chǎn)生的產(chǎn)品是醇醚燃料。而煤液化、煤氣化至烯烴屬于新型煤化工領(lǐng)域。在煤化工生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，主要包括煤焦化廢水、煤氣化廢水以及煤液化廢水。在我國煤化工生產(chǎn)過程中，必須采用有效的廢水零排放處理技術(shù)，才能夠降低煤化工生產(chǎn)過程中廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的污染，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。

二、煤化工廢水零排放系統(tǒng)反滲透問題分析

（1）設(shè)備使用成本高

為實(shí)現(xiàn)煤化工廢水零排放的目的，企業(yè)需要購置成本較高的處理設(shè)備，投資較高。據(jù)市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)可知，多數(shù)企業(yè)在購置零排放設(shè)備方面就要花費(fèi)超過1億的資金，需要處理的廢水工程量巨大，對(duì)企業(yè)的成本投資要求較高。同時(shí)，企業(yè)在零排放廢水處理項(xiàng)目中，運(yùn)行成本高出市場(chǎng)上其他產(chǎn)品價(jià)格的數(shù)倍。因此，巨大的耗資與運(yùn)行成本投入，讓煤化工企業(yè)在廢水零排放處理方面舉步維艱。

（2）在用水時(shí)欠缺第二水源的保障

針對(duì)這一情況，可以結(jié)合某煤化工企業(yè)為例進(jìn)行分析，其通過運(yùn)用煤來開展油制造工作，因此需要消耗水資源大約8-12t；但針對(duì)當(dāng)前我國新型煤化工企業(yè)的建立中，在規(guī)模較大的煤炭基地的周圍發(fā)現(xiàn)，相關(guān)地區(qū)和周邊地區(qū)存在嚴(yán)重的水資源匱乏現(xiàn)象，這對(duì)新型煤化工企業(yè)的實(shí)施生產(chǎn)操作會(huì)帶來一定影響，難以為其提供充足水資源，因此開展第二水源的實(shí)施是非常重要的?？梢酝ㄟ^運(yùn)用多種可利用性的潔凈廢水進(jìn)行第二水源，能夠?yàn)槠髽I(yè)生產(chǎn)工作的開展提供保障。

（3）實(shí)際處理中技術(shù)點(diǎn)眾多

煤化工企業(yè)零排放的主要思路包括利用BGL爐煤制氣生產(chǎn)合成氨、尿素，廢水轉(zhuǎn)化生產(chǎn)甲醇、烯烴，煤直接液化商用、污水回用等。但在實(shí)際操作過程中，氣化廢水的處理難度相當(dāng)大，是氣化廢水處理中的首要難點(diǎn)，尤其在碎煤加壓產(chǎn)生的氣化廢水中，往往含有大量降解難度較大的酚類、氨氮、油類等有毒有害物質(zhì)。其次，新型煤炭化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的氣化廢水，水質(zhì)直接受到煤化工企業(yè)所用煤礦的煤質(zhì)、生產(chǎn)過程溫度、壓力以及添加物等因素的影響，廢水水質(zhì)波動(dòng)很大，廢水穩(wěn)定性也較差。這種具有波動(dòng)性和不穩(wěn)定性的氣化廢水水質(zhì)情況給廢水零排放中的廢水回收和廢水處理環(huán)節(jié)都會(huì)帶來很大的壓力。仍然以碎煤加壓產(chǎn)生的氣化廢水為例，COD值在不同煤化工企業(yè)的同類廢水中波動(dòng)范圍可以達(dá)到3倍甚至10倍以上。再次，在對(duì)廢水進(jìn)行處理的過程中，也會(huì)對(duì)回收裝置有所影響。比如回收有機(jī)廢水時(shí)，水中包含的有機(jī)物會(huì)在進(jìn)水時(shí)會(huì)對(duì)回收膜造成污染。

三、煤化工廢水零排放系統(tǒng)反滲透問題的對(duì)策

（1）擴(kuò)大技術(shù)應(yīng)用范圍，使用優(yōu)質(zhì)設(shè)備

當(dāng)前，我國煤化工廢水零排放技術(shù)發(fā)展依然處于初始階段，設(shè)備費(fèi)用較高，超出許多煤化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)承受范圍?；诖?，煤化工企業(yè)還需要進(jìn)一步革新廢水處理工藝，最大化降低設(shè)備、運(yùn)行期間的成本投入。同時(shí)，煤化工企業(yè)需要不斷擴(kuò)大廢水處理技術(shù)的應(yīng)用范圍，降低設(shè)備運(yùn)行的成本消耗。針對(duì)處理設(shè)備的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師需要在分析水平衡數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，選用優(yōu)質(zhì)、科學(xué)的設(shè)備，增加設(shè)備的使用壽命。

（2）注重對(duì)第二水源的開發(fā)

針對(duì)具有較高典型性的煤炭基地來說，運(yùn)用的水資源種類是比較多的，包括礦井水、自然降水和地下水等，對(duì)此通過遵從水循環(huán)往復(fù)的原理，對(duì)于水的可循環(huán)利用特點(diǎn)進(jìn)行有效挖掘和探究，制定了結(jié)構(gòu)合理的地下水庫體系，對(duì)煤化工企業(yè)開展相應(yīng)的生產(chǎn)操作都會(huì)帶來充足的水資源，為各項(xiàng)工作有效開展有極大意義。而對(duì)于以上可運(yùn)用的水資源，其礦井水的可利用率是比較多的，其質(zhì)量也相對(duì)較好，對(duì)此通過對(duì)高礦化度和高濁的礦井水與新技術(shù)進(jìn)行組合，通過研究和開發(fā)等，結(jié)合相關(guān)工藝條件來開展有效的創(chuàng)新，進(jìn)而確保其能夠成為高質(zhì)量地煤化工用水，由此能夠滿足新型煤化工企業(yè)的生產(chǎn)要求，為進(jìn)一步提升企業(yè)的生產(chǎn)效率有極大意義。

（3）采取合適的技術(shù)措施

在廢水零排放技術(shù)應(yīng)用過程中，必須對(duì)煤化工生產(chǎn)過程中的廢水內(nèi)的物質(zhì)種類以及水質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格準(zhǔn)確分析，這是采取合適恰當(dāng)?shù)膹U水零排放技術(shù)的重要基礎(chǔ)。為了保證廢水水質(zhì)以及物質(zhì)種類分析結(jié)果的可靠性，必須采取切實(shí)可行的分析技術(shù)，提高廢水分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。在對(duì)廢水零排放技術(shù)進(jìn)行利用的過程中，可以利用沉淀法、生物接觸氧化法等技術(shù)對(duì)廢水中的不同物質(zhì)進(jìn)行科學(xué)處理。除此之外，新型煤化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中可以對(duì)原有的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與升級(jí)，能夠降低煤化工生產(chǎn)過程中的廢水排出量，達(dá)到廢水零排放的目的。

四、結(jié)語

在煤化工企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于其化學(xué)廢水的處理日漸受到相關(guān)部門和技術(shù)人員的重視，使用零排放工藝技術(shù)，做到對(duì)煤化工廢水污水的回收和再利用，將所排放污水進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排出生產(chǎn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)煤化工企業(yè)的環(huán)保生產(chǎn)，推進(jìn)國家節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)施。（來源：大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工有限責(zé)任公司）