煤制天然气废水处理技术研究现状及展望-第3页-北极星水处理网

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常规反渗透对浓盐水处理的问题在于膜表面易结垢，清洗次数频繁，产水率仅为70% 左右。高COD 可能引起膜污染、蒸发器大量起泡、抑制晶体生长，限制了废水进一步浓缩或资源化利用。段锋等[7]提出了“混凝+活性炭吸附”联用工艺处理煤化工高含盐废水的工艺，并对不同混凝剂及活性炭投加量、不同初始pH 等条件下的COD 去除率进行试验研究。结果表明，该工艺可以有效去除煤化工高含盐废水COD。

震动反渗透膜浓缩法针对普通反渗透膜浓缩易出现堵塞和膜表面结垢等问题而设计，通过膜震动，防止盐分在膜面产生结晶。在高盐浓度下，结晶和未结晶的盐分被推到浓液口外排。震动膜水回收率可以达到80%～ 90%，浓液TDS 浓度可达100 g /L，有效减少了后续蒸发结晶工艺的处理量。

虽然处理方法很多，但都需要考虑有机物污染、硅结垢、硬度结垢等问题，为了提高系统的稳定性，应做好预处理，可通过药剂和离子交换彻底去除硬度，避免膜结垢以及蒸发结晶结垢; 通过物理化学方法脱除COD，避免膜污染和结晶盐污染。

6 高浓盐水处理

高浓盐水通过蒸发进一步提浓，通过结晶器将盐结晶，蒸馏水回用，实现水的零排放。蒸发技术主要有多效蒸发( MED) 和机械压缩再循环蒸发( MVR) 。经蒸发器浓缩处理后排放的浓缩废水，TDS 含量高达300 000×10-6，通常被送往结晶器或干燥器，结晶成固体，进行安全填埋。

MED 低温多效蒸发浓缩结晶系统是由相互串联的多个蒸发器组成，低温( 90 ℃左右) 加热蒸汽被引入第一效，加热其中的料液，使料液产生比蒸汽温度低的近等量蒸汽。产生的蒸汽被引入第二效作为加热蒸汽，使第二效的料液以比第一效更低的温度蒸发，这一过程直至重复到最后一效。第一效凝水返回热源处，其他各效凝水汇集后作为淡化水输出，一份蒸汽投入，可以蒸发出多倍的水。料液经过第一效到最末效的依次浓缩，在最末效达到过饱和结晶析出。随着效数的增加，一次蒸汽消耗量不断减少，考虑到设备投资的问题，一般最多做到四效，实际生产中双效蒸发和三效蒸发应用广泛[16-17]。

MVR 机械蒸汽再压缩循环蒸发技术是根据物理学原理，等量物质从液态转变为气态的过程中，需要吸收定量的热能。当物质再由气态转为液态时，会放出等量的热能。根据这种原理，用这种蒸发器处理废水时，蒸发废水所需热能由蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放的热能提供。运作过程中消耗的仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽泵和控制系统所消耗的电能。MVR 的综合能耗( 约400 MJ /t) 仅为MED( 约1 200 MJ /t) 的30%，代表今后蒸发工艺的发展方向，尤其是对无蒸汽来源的厂家更宜采用。

7 结晶盐处理

结晶杂盐不但包括多种无机盐成分，还包括难降解有机物，大唐克旗煤制天然气项目结晶得到固体杂盐，经分析主要含有苯类、吡啶、酯类和杂环类等难降解有机物。由于煤化工结晶盐产生量大，处理占地面积大，且不易固化，具有极强的可溶性，容易造成二次污染。因此从加强环境保护的角度出发，应将煤化工废水处理结晶杂盐列入危险废弃物，并严格管控。

煤化工结晶杂盐作为危险废弃物需通过固化/稳定化预处理后进行填埋。常用固化技术有水泥固化、凝硬性材料固化、热塑性微包胶、热固性微包胶、大型包胶、自胶结固化和玻璃固化等。但是结晶盐极易溶于水，不易固化，环境隐患严重，目前尚无成熟的技术。目前思路是将NaCl、Na2SO4分离处理，资源化利用，剩余的杂盐、COD 以及其他成分合并成杂盐结晶。分盐结晶工艺目前还处于实验室开发或中试阶段，尚未有企业真正通过蒸发结晶工艺将高浓盐水结晶分离出纯净的NaCl 和Na2SO4。

无论采用何种方法，煤化工结晶杂盐需按照危险废弃物管理和处置，避免填埋后结晶盐淋溶，同时防止30～50 a 后固化措施及防渗措施老化造成填埋的杂盐泄漏，成为重大环境隐患。

8 结语与展望

我国煤化工处于快速发展阶段，已建和在建的煤化工项目超过50 个，2013 年以来获得国家发改委批准开展前期工作的煤化工项目达32 个，煤化工废水的处理、回用与资源化利用迫在眉睫，相关关键技术具有广阔的应用前景。

煤制天然气及煤化工废水零排放处理发展的主要趋势是： ① 通过生产系统与水系统的优化，研究废水处理与利用的新途径，实现废水减量化; ② 进一步提高酚氨回收过程的回收效率及装置稳定性，降低运行成本; ③ 开发抗毒生化技术，提高有机物去除效率并降低成本; ④ 研发高性能、抗污染膜材料，形成新工艺，提高膜浓缩倍率并降低成本; ⑤ 开发经济、可靠的浓盐水脱除COD 技术，解决COD 对结晶盐的污染问题; ⑥ 开发高回收率、高纯度的分盐结晶工艺; ⑦ 形成煤化工废水结晶盐产品标准，促进废水结晶盐资源化利用。

废水零排放是个系统工程，采用高效的水处理技术处理高浓度有机废水及含盐废水，将无法利用的高盐废水浓缩成固体安全储存，在一定程度上解决了水资源短缺的问题，也有利于保护当地的生态环境。

延伸阅读：

中石化煤化工项目高盐水零排放运行常见问题解析及处理措施

案例总结|国内十个煤化工项目污水处理是这样做的!

原标题：煤制天然气废水处理技术研究现状及展望

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