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煤化工废水“零排放”工艺介绍

1.现代煤化工企业废水按照含盐量可分为两类：

（1）一是高浓度有机废水。

主要来源于煤气化工艺废水等,其特点是含盐量低、污染物以COD为主;

（2）二是含盐废水。

主要来源于生产过程中煤气洗涤废水、循环水系统排水、除盐水系统排水、回用系统浓水等,，其特点是含盐量高。

煤化工企业要实行废水零排放，首先要解决的就是脱盐问题。据内蒙古环境科学研究所、徐州水处理研究所介绍，煤化工装置达标排放的废水，虽然COD、氨氮等达到环保外排标准，但水里面含有NaCl、Na2SO4、CaCl2、MgSO4、MgCl2等盐类，这些盐类溶解度较大，一般不会沉淀，更不会蒸发，直接回用会引起设备的结垢、腐蚀和软泥沉积等，必须进行脱盐处理。

煤化工企业如果仅停留在这个回用层次上，也就谈不上废水零排放。但是，要进行脱盐处理就必须上脱盐装置。

2.处理工艺步骤

煤化工废水“零排放”处理技术主要包括煤气化废水的预处理、生化处理、深度处理及浓盐水处理几大部分。

（1）预处理

由于煤气化废水中酚、氨和氟含量很高，而回收酚和氨不仅可以避免资源的浪费，而且大幅度降低了预处理后废水的处理难度。通常情况下，煤气化废水的物化预处理过程有：脱酚，除氨，除氟等。

（2）生化处理

预处理后，煤气化废水的COD含量仍然较高，氨氮含量为50～200mg/l，BOD5/COD范围为0.25～0.35，因此多采用具有脱氮功能的生物组合技术。目前广泛使用的生物脱氮工艺主要有：缺氧-好氧法(A/O工艺)、厌氧-缺氧-好氧法(A-A/O工艺)、SBR法、氧化沟、曝气生物滤池法(BAF)等。

（3）深度处理

多级生化工艺处理后出水COD仍在100～200mg/l，实现出水达标排放或回用都需进一步的深度处理。目前，国内外深度处理的方法主要有混凝沉淀法、高级氧化法、吸附法或膜处理技术。

（4）浓盐水处理

针对含盐量较高的气化废水等，TDS浓度一般在10000mg/l左右，除了先通过预处理和生化处理以外，通常后续采用超滤和反渗透膜来除盐，膜产水回用，浓水进入蒸发结晶设施，这也是实现污水零排放的重点和难点所在。

3.后续蒸发结晶操作工艺

蒸发目前方式有自然蒸发和MVR机械蒸发两种方式。

（1）自然蒸发

就是通过建设蒸发塘，在合适的气候条件下，有效利用充足的太阳能，将高浓盐水逐渐蒸发。

目前设置蒸发塘的问题主要有：

占地面积大，存在占用土地资源及资源压覆的问题;

为确保废水有效蒸发，蒸发塘水深必须严格控制，随着塘内污水含盐浓度提高，将导致蒸发效率下降;而煤化工建设地点多为西北地区，冬季温度低，蒸发困难，到目前为止蒸发塘的容积设定一直是一个难题;

严格说，蒸发塘并非真正意义上的废水“零排放”。蒸发塘作为大量废水的集中储存设施，存在污染物挥发，溃坝等风险，对地下水有潜在污染;

国内蒸发塘的前期研究较少，目前成功运行的工程实例极少，设计和运行均缺少完善的规范、规定可循。

（2）机械蒸发工艺主要有多效蒸发工艺(MED)和机械蒸汽再压缩工艺(MVR)。

多效蒸发(MED)是让加热后的盐水在多个串联的蒸发器中蒸发，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一个蒸发器的热源并冷凝成为淡水，每一个蒸发器称作“一效”，一般情况下，循环蒸发器的串联个数(效数)在3～5个。

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