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煤化工行业探讨废水“零排放”

煤化工行业探讨废水“零排放”

    废水处理及高浓盐分离结晶是目前制约新型煤化工行业发展的一大瓶颈。在中国石油和化学工业联合会蒸发及结晶技术专业组近日组织召开的2014第三届全国蒸发及结晶技术大会上,与会代表对煤化工行业废水排放存在问题进行了分析梳理,同时探讨了高含盐浓水的治理及回收可能的技术途径。

    据统计,“十二五”期间,我国在新疆、内蒙古、山西、陕西等地投资建设一批煤化工基地。因煤化工项目耗水量大,废水成分复杂,煤化工行业的废水排放问题成为环保治理的重点。而此前在“十一五”期间新建的新型煤化工项目,也还未见到废水排放达到国家环保要求的报道,采用鲁奇炉系列以及低温裂解技术的新型煤化工项目废水实现稳定达标排放的示范工程也极少。业内专家将其归因为:煤化工废水处理零排放及高浓盐分离结晶技术五花八门,但处理装置均运行不稳定,难以达标;没有受纳水体,难以零排放。

    据哈尔滨工业大学韩红军教授先容,目前煤化工浓盐水来自中水回用装置二级反渗透的浓水、循环水排污水以及化学水再生水等。高含盐水含盐量高达10000~50000mg/L,主要含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+、Mn2+、SO42-、Cl-、NO3-、NO2-等离子,其中Na+的浓度达到10000~40000mg/L,Cl-浓度可达到10000~20000mg/L,SO42-浓度为10000~20000mg/L。煤化工浓盐水的另一特点是COD含量较高,为500~2000mg/L。

    韩红军指出,煤化工浓盐水的高含盐量导致其无法直接进入生化系统处理,同时高COD对膜有腐蚀和损害作用,也使其无法利用常规膜系统进行除盐处理,COD过高给蒸发结晶运行带来困难,造成了煤化工浓盐水难处理的现状。

    目前国内多数企业采用蒸发结晶法处理高盐废水。高含盐水经蒸发器浓缩后送至蒸发塘自然蒸发或结晶器结晶成固体安全填埋。但高浓盐水排放蒸发池会渗出对水源造成二次污染,且结晶固体组分复杂,掺杂有害物质,并极易受潮解析进入环境,结晶固体需作为危险固体废弃物进行危废处理。对于每年产生3万~5万吨危废物质的企业,这一处理方法的处置成本约为2000元/吨,占蒸发结晶总费用的60%以上,煤化工企业很难承受。

    威立雅水处理技术企业冯金海总监认为,真正实现液体“零排放”的关键在于浓盐水的去向。目前很多企业采用蒸发塘处理浓盐水。但蒸发塘有许多局限性,只适合于风大干燥荒凉地区的夏季采用。而煤化工项目要连续排放废水,蒸发塘无法解决结晶盐的问题。冯金海表示,煤化工废水最实际的处理方法应是结晶。煤化工零排放成分复杂,既有有机物,又有无机杂盐,对结晶系统的工艺和设备设计有特殊要求。但对于有经验的企业来说,结晶是成熟技术,无技术风险,且结晶是传统化工单元操作,煤化工企业容易掌握,目前的关键是解决结晶盐的处置问题。此外,他认为结晶过程中结晶器设计也很重要。此外,结晶过程中结晶器设计也很重要。基伊埃工程技术(中国)有限企业龚卫星博士就结晶过程中的基本原理进行了分析,并指出提高盐的纯度跟结晶器的设计有直接关系。

    针对煤化工浓盐水中工业盐回收利用上存在的难题,韩红军教授在会上先容了一种煤化工浓盐水资源化利用的新工艺。该技术的工艺流程分为6步,首先采用钝化工艺去除浓盐水中的钙、镁等重金属离子;之后再采用络合工艺去除洗性硅及部分COD;将钝化、铬合后的浓盐水酸性吹脱,让CO32-、HCO3-转化为CO2,然后进入去除CO2的装置;调节pH值后的浓盐水进入净化装置,分离大部分杂质;比较纯净的浓盐水进入净化装置,去除大部分有机物和多价离子,得到较为纯净的浓盐水;最后再采用制盐行业的杂盐分离技术,在高温体系分离硫酸钠、低温体系分离氯化钠,纯净的工业盐实现回用。该技术引起了参会代表的浓厚兴趣,大家纷纷向韩红军教授请教工艺的技术细节,希翼能有助于解决煤化工企业面临的废水排放难题。(中国化工报)

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