煤化工蒸发结晶零排放

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煤化工废水零排放技术要点及问题的处理

煤化工废水零排放技术要点及问题的处理

煤化工废水零排放技术要点及问题的处理摘要:水是生命之源,水质量的高低与人们的身体健康有着紧密的联系。

煤化工建设不断加快,其中煤化工废水处理是煤化工建设最重要的环节和组成部分。

煤化工废水处理在环境保护中扮演着重要角色,占据着关键位置。

为了进一步提升环境质量,我国提高了对于煤化工废水的处理力度。

人们应加强对其的关注与重视,对煤化工废水处理在环境保护工程中的重要性进行分析,以促进我国环境保护工程的有序发展。

1 煤化工废水处理技术设计以某煤化工企业为例,企业建立了当地煤化工废水零排放项目。

水处理单位考察了该煤化工企业,并根据企业的实际情况选择了膜分盐浓缩技术以及分质结晶技术完成对废水的处理。

在试验阶段,水处理单位将企业的部分生产车间用于改造中,将废水采用膜浓缩处理技术后,对剩余的浓水利用分盐结晶单元加以处理,使产出水可以达到生产回收的要求,并且分离出来的硫酸钠晶体以及氯化钠晶体等,均可以达到煤化工副产工业盐的基本要求,促使资源得到高效回收与利用。

同时在处理过程中可将纯净水收集起来用于其他项目的使用。

若将该处理技术用于该煤化工企业的全套废水处理中,可以有效解决当地的废水问题,同时还可以为当地提供更多的水资源,为保护当地生态提供一份力量,并且该项目具有良好的发展前景,将会成为企业的特色,最终为企业经济效益的提高发挥作用。

2 零排放技术在煤化工废水处理中的应用思考2.1 煤化行业废水零排放应用思路1)通过节水来提高对水资源的利用。

通过减少水资源的使用以及将废水和废水加工处理后进行重复利用未达到节约水资源的目的。

2)采用废水处理技术。

将浓度超标的废水采用不同的工艺处理后加工为浓缩液并存放在固定的区域,避免排放到周边居民生活区或者生态环境中。

例如高盐废水,经过浓缩处理后成为固体或者浓缩液,不再以废水的形式进行排放。

2.2 零排放技术在煤化工废水处理中的强化措施2.2.1 水质受影响企业经营者都想用较低的成本换取更大的效益,为了实现高效低能生产,需要根据废水处理要求进行多方面的调整,从而达到理想效果。

蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用

蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用

蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用蒸发结晶技术是一种通过加热废水,使其蒸发形成水蒸气,再将水蒸气冷凝成水滴沉淀,在此过程中将废水中的溶解固体物质逐渐沉淀结晶的技术。

与传统的化学沉淀、吸附、过滤等废水处理工艺相比,蒸发结晶技术具有能耗低、处理效率高、产生的污泥易处理、废水零排放等优点。

在煤化工废水处理领域,蒸发结晶技术具有广阔的应用前景。

1. 废水浓缩处理:蒸发结晶技术首先将煤化工废水中的水分蒸发掉,使废水中的溶解固体物质浓缩,形成浓缩废水。

在蒸发过程中,通过控制蒸发温度和时间,使得废水中的溶解固体物质逐渐结晶沉淀,形成固体废物。

这个过程不仅可以有效地减少废水的体积,降低后续处理的成本,而且还能够将有害物质固化成固体废物,方便后续的处置处理。

2. 固液分离:经过蒸发结晶处理的固液混合物可以通过简单的过滤或离心分离进行固液分离。

得到的固体物质可以进一步进行资源化利用,如制备复合肥料等。

而过滤、离心的液相可以进行再生利用,降低废水处理的成本。

3. 水蒸气净化:在蒸发过程中产生的水蒸气可以进行净化处理,去除其中的有机物和颗粒物,净化后的水蒸气可用于工业循环冷却或者再生热利用,以降低废水处理的能耗。

1. 某煤化工企业废水处理案例某煤化工企业生产过程中产生的废水中含有大量的氨氮、有机物等有毒有害物质,传统的废水处理工艺往往处理不彻底,产生的废水排放会对周边环境产生严重污染。

为此,该企业引进了蒸发结晶技术对废水进行处理,取得了良好的效果。

废水经过蒸发结晶处理后,COD(化学需氧量)和氨氮浓度大为降低,处理后的水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准,固体废物可以再生利用,实现了煤化工废水的零排放。

2. 蒸发结晶技术在煤化工废水处理中的优势(1)高浓度废水处理:煤化工废水中通常含有高浓度的有机物、盐类等物质,传统的废水处理工艺往往处理不彻底,无法满足废水零排放的要求。

探析蒸发结晶工艺在火电厂脱硫废水零排放中的应用

探析蒸发结晶工艺在火电厂脱硫废水零排放中的应用

探析蒸发结晶工艺在火电厂脱硫废水零排放中的应用蒸发结晶工艺是一种将溶液中的水分通过加热蒸发的方法进行分离和回收的技术。

在火电厂脱硫废水的零排放中,蒸发结晶工艺被广泛应用。

火电厂脱硫废水是指燃煤等火力发电过程中,将大气中的SO2通过湿法脱硫技术转化为硫酸,再经过中和和沉淀等步骤,得到的含有硫酸及其他杂质的废水。

传统处理方式是将废水排入污水处理系统,经过二次处理后排放到环境中。

这种方式会对环境造成污染和压力,探索脱硫废水零排放的方法非常重要。

蒸发结晶工艺可以将废水中的水分蒸发出来,实现水的回收和资源利用。

废水中的硫酸等有价值的物质可以得到有效的回收和利用,减少废水排放的总量。

蒸发结晶工艺可以实现废水中杂质的分离和固体物的浓缩。

通过控制蒸发过程中的温度和压力等参数,可以使废水中的硫酸等溶质逐渐形成结晶,同时将溶液中的杂质也随水分蒸发掉。

通过分离和浓缩,可以得到较为纯净的固体物质,方便后续的处理和处置。

蒸发结晶工艺可以减少废水的总量,并提高废水的浓缩度。

通过蒸发,废水的体积可以被大幅减少,减轻了后续处理的负担。

废水的浓缩度也得到提高,使得固体物质能够更好地被处理。

蒸发结晶工艺具有较高的自动化程度和可控性。

蒸发结晶装置可以通过控制加热温度、蒸发速率等参数,实现对整个工艺过程的自动控制。

这个特点使得废水的处理更为稳定和可靠。

蒸发结晶工艺相对于其他处理技术来说,具有较低的能耗和操作成本。

蒸发结晶过程中的能量主要来自于废水中的热能,不需要额外的能源投入。

由于废水的浓缩,减少了后续处理的负担和成本。

蒸发结晶工艺在火电厂脱硫废水零排放中的应用具有多方面的优势。

通过蒸发和结晶的过程,实现了废水中水分和有价值物质的回收和利用,减少了废水的排放总量,同时也提高了废水的浓缩度和固体物质的纯净度。

蒸发结晶工艺还具有自动化和可控性高,能耗和操作成本低等优势。

在火电厂脱硫废水处理中的应用前景非常广阔。

蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用探讨

蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用探讨

中国科技期刊数据库 工业A2015年18期 165蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用探讨奚竹青中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司,内蒙古 鄂尔多斯 017209摘要:对各种高含盐废水技术在煤化工领域的应用进行了对比和介绍,并对蒸发结晶技术在煤化工高含盐废水处理的实际应用进行了总结和探讨,指出了蒸发结晶技术引用中可改进之处,展望了蒸发结晶技术在零排放领域的广阔的情景。

关键词:零排放;高含盐废水;蒸发结晶;煤化工 中图分类号:X784 文献标识码:A 文章编号:1671-5799(2015)18-0165-021 前言为了减轻燃煤造成的环境污染、降低中国对进口石油的依赖,近年来煤化工行业在我国煤炭富集地区蓬勃发展。

但是往往煤炭富集的地区也是是我国水资源非常匮乏,生态环境非常脆弱的地区,高水耗的煤化工行业对水资源的需求以及污染物的排放,对当地的生态环境造成极大的威胁。

为了保护当地的水体,减少污染物的排放,实施废水的零排放措施,循环利用水资源,降低水资源的消耗,是煤化工行业的迫切要求。

2 高含盐废水处理技术在煤化工行业的应用情况由于煤化工行业反应条件比较复杂,排放的废水存在污染物浓度高、难降解的特征,同时由于地下水体或者地表水自身携带的盐含量,在工业生产中的浓度造成废水中含有较高的溶解盐类。

煤化工行业一般针对不同的废水分质处理,对于有机废水采用的处理方法有:AO 法、生物滤池法、催化氧化法、臭氧化法、MBR 法等,对于含盐废水的处理技术有:超滤、反渗透、纳滤、循环蒸发等等,但是废水处理最终产生的浓盐液的处理一直成为难题。

煤化工行业针对浓盐液的处理在高效反渗透(HERO )技术、纳滤(NF )技术、高效电渗析(EDR )技术以及循环蒸发技术进行了尝试和使用。

2.1 HERO 技术高效反渗透( HERO)技术 ,首先通过软化去处水中的硬度,然后再通过脱气去处水中的二氧化碳,再加碱将RO 进水的pH 调到8.5以上。

蒸发结晶技术在煤化工高含盐污水零排放中的应用

蒸发结晶技术在煤化工高含盐污水零排放中的应用

蒸发结晶技术在煤化工高含盐污水零排放中的应用发布时间:2023-02-01T00:59:22.365Z 来源:《中国建设信息化》2022年9月18期作者:赵晨光[导读] 煤化工产业耗水量大,废水排放量大,污染物浓度高,水资源短缺和环境污染问题限制了煤化工产业的发展赵晨光国能新疆化工有限公司新疆乌鲁木齐 831400摘要:煤化工产业耗水量大,废水排放量大,污染物浓度高,水资源短缺和环境污染问题限制了煤化工产业的发展。

因此实现煤化工高含盐废水零排放成为煤化工产业发展的必然条件,而蒸发结晶技术就是实现煤化工废水零排放的关键点,本文介绍了某煤化工企业蒸发结晶技术,在煤化工高含盐污水零排放中的应用及技术特点。

关键词:蒸发结晶技术;煤化工;浓盐水;污水零排放引言与石油、天然气等能源资源相比,我国煤炭资源储量相对丰富,扩展煤化工产业,替代石油及天然气产业,对煤炭产业具有重要的现实意义。

煤化工含盐废水,其特点是含盐量高,而其他污染物含量低,主要源自生产过程中的煤气洗涤废水、循环水系统排水、除盐水系统排水、回用系统浓水等。

但近年来为了逐步实现“零排放”目标,除原有含盐废水外,经预处理、生化处理和深度处理后仍无法达到回用水要求的废水也会归入含盐废水一并处理,增加了水质的复杂程度和处理难度。

1、高含盐废水零排放的意义高含盐废水是指含总溶解性固体(TDS)和有机物的质量分数大于等于3.5%的废水,包括生活污水和高盐工业废水,主要来源于直接利用海水的工业生产和生活污水系统,以及食品加工、制药、化工行业和石油、天然气的采集加工等。

这些废水除了含有机污染物外,还含有大量的无机盐,如Cl一、SO42-、Na+和Ca2+等。

该类废水的共同特点是不能简单地进行生化处理,且其物化处理过程较复杂,处理费用较高,是污水处理行业公认的高难度处理废水[1],随着工业发展进程的加快,各种化工企业层出不穷,对自然环境的威胁也更加的大。

又因为国家政府和社会公众对环境保护问题越来越重视,特别是对于化工企业本身而言,对水质的要求也越来越高,因此高含盐废水的零排放领域的相关技术研究更加重要[2]。

煤化工废水“零排放”结晶盐资源化利用工艺取得突破!

煤化工废水“零排放”结晶盐资源化利用工艺取得突破!

煤化工废水“零排放”结晶盐资源化利用工艺取得突破!2015-5-7上海东硕环保科技有限公司依托于其承担的伊泰伊犁能源有限公司100万吨/年煤制油示范项目废水“零排放”EPC工程,针对当地水资源紧缺、没有污水排放条件,以及该项目节水降耗目标要求等,积极探索“零排放”工艺路线的可行性。

煤化工废水“零排放”的最后阶段是蒸发结晶,其所产生的结晶盐是按照危废定性的,每年上万吨的危废处置,给企业带来沉重的经济负担,而且还受到当地危废处置中心接收能力的限制。

上海东硕自主研发,并取得国家专利授权的煤化工废水“零排放”结晶盐资源化利用工艺,在2015年4月9日于北京召开的专家评审会上,得到与会专家的一致认可。

上海东硕针对煤化工废水“零排放”已经形成完整的工艺包,其中关键技术包括:以高效微生物为主线的强化双级A/O工艺、AOP高级催化氧化工艺、ED离子膜浓缩工艺、结晶盐资源化利用工艺等。

其中,结晶盐资源化利用是通过分质结晶的方法,将废水中的氯化钠、硫酸钠等有效分开,达到工业盐标准(GB/T 5462-2003),从而将绝大部分结晶盐回收利用。

结晶盐资源化利用的关键点在于,首先对膜浓缩系统产生的浓水,通过AOP催化氧化的方式进一步降低COD,避免其对蒸发结晶系统的稳定运行产生影响;然后在110℃下进行三效逆流蒸发结晶,结晶析出硫酸钠;接续在-2℃的条件下,通过冷却降温结晶析出10水硫酸钠;并将10水硫酸钠回流至三效逆流蒸发结晶工段,以调整硫酸钠和氯化钠的比例,使其液相点保持在硫酸钠结晶区;然后在60℃条件下,进一步蒸发结晶,制盐提纯氯化钠;以少量杂盐为主的结晶母液,定期干燥外排处置。

通过以上技术措施,不但是实现了煤化工废水真正的“零排放”,还将蒸发结晶产生的盐资源化利用,真正实现清洁生产,保证煤化工企业可持续发展!上海东硕作为环保产业骨干企业,非常关注国家能源战略,以及新环保法的实施带来的发展机遇,公司全体成员,团结一致,不断探索,勇于创新,广泛合作,为实现公司快速发展和创造良好的社会价值而不懈努力!第二届中国煤化工环保与水处理论坛将于2015 年5 月27-29 日在内蒙古鄂尔多斯召开。

蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用

蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用

蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用蒸发结晶技术是一种常见且具有广泛应用的水处理技术,可以用于煤化工废水零排放领域。

该技术通过蒸发将废水中的溶解性固体物质结晶、分离和回收,从而实现对煤化工废水的处理和资源化利用。

煤化工废水主要包含有机物、无机盐和固体颗粒等污染物。

传统的废水处理方法,如沉淀、混凝、过滤和吸附等,不能有效地将废水中的固体物质去除,且产生的沉淀物也难以处理和处置。

而蒸发结晶技术能够有效地将溶解性固体物质从废水中分离出来,并将其集中、结晶和回收利用。

这不仅可以减少废水对环境的污染,还能够将废水中的有用物质回收利用,提高资源的利用效率。

蒸发结晶技术主要通过蒸发浓缩和结晶分离两个步骤来实现煤化工废水的处理和回收。

将废水加热并蒸发浓缩,使废水中的水分含量降低,溶解性固体物质浓度增加。

然后,将浓缩后的废水通过结晶器进行结晶分离,将固体物质从废水中分离出来。

固体物质可以通过干燥处理得到固体产品,如盐、矿物等,以实现资源化利用。

1. 高效处理:蒸发结晶技术可以将废水中的溶解性固体物质从废水中高效地分离出来,使废水中的污染物浓缩,从而减少处理量和处理时间。

2. 资源回收:蒸发结晶技术可以将废水中的有用物质回收利用,如回收煤化工生产中的盐类、矿物等固体产品,提高资源的利用效率。

4. 环保节能:蒸发结晶技术通过废水蒸发浓缩,减少了废水的体积和浓度,从而减少了对自然水资源的需求。

蒸发结晶技术可以利用废热回收废水处理过程中的热能,降低能源消耗,提高能源利用效率。

蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域具有广泛的应用前景。

通过该技术,可以高效地处理废水,实现资源的回收利用,并减少对环境的污染。

蒸发结晶技术也具备环保节能的优点,有助于实现煤化工废水零排放的目标。

进一步研究和应用蒸发结晶技术对于推动煤化工废水处理和资源化利用具有重要意义。

蒸发结晶技术实现工业废水零排放

蒸发结晶技术实现工业废水零排放

蒸发结晶技术实现工业废水零排放总概:综述了用于废水零排放的几种蒸发结晶技术和超临界水氧化技术的特点、存在的问题及其应用现状;介绍了高效反渗透和震动膜工艺等零排放处理前废水的浓缩减量方法;指出根据废水特性来选择处理方案的重要性。

水资源日益短缺制约了我国经济和社会的发展,实现工业废水零排放势在必行。

废水零排放是美国于1970年首先提出的,美国电力研究中心将废水零排放定义为“不向地面水域排放任何形式的水(包括排出或渗出),所有离开电厂的水都是以湿气的形式或者固化在灰渣中”。

我国于2005年颁布的《中国节水技术政策大纲》指出了发展外排废水回用和“零排放”技术。

实现工业废水零排放需要系统的解决方案,首先应通过优化工艺,提高用水效率,降低装置水耗;再利用反渗透(RO)、电渗析(EDR)、超滤(UF)等工艺将废水充分回用;对于高含盐废水零排放应用较多的是蒸发结晶技术,即将含盐废水经过充分的预浓缩后,再进入蒸发结晶器固化处理,而对于各种高浓度、难降解、有毒有害的有机废水,美、日以及欧洲一些国家采用了超临界水氧化技术进行处理。

本文对蒸发结晶工艺、废水浓缩减量技术以及超临界水氧化工艺进行介绍。

1、蒸发结晶技术对于废水深度处理过程产生的高含盐污水,可以通过蒸发结晶处理最终实现零排放。

该技术的核心在蒸发,目前国内外主要的蒸发技术有多效蒸发、热力蒸汽再压缩蒸发、机械蒸汽再压缩蒸发、降膜式机械蒸汽再压缩循环蒸发等。

1.1多效蒸发多效蒸发(MultipleEffectEvaporation,MEE)的特点是将几个蒸发器连接起来操作,前一级蒸发器产生的二次蒸汽作为后一级蒸发器的热源,以提高热能利用率。

其突出的优点是:进水预处理较简单;应用灵活,既能单独使用,也可与其它方法联合使用;系统操作安全可靠。

1.2机械蒸汽再压缩蒸发机械式蒸汽再压缩(MechanicalVaporRecom-pression,MVR)的特点,是将蒸发器产生的全部二次蒸汽经机械压缩机压缩,增加热焓后作为蒸发器的加热蒸汽,以使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身冷凝成水。

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煤化工蒸发结晶零排放发展煤化工产业是中国能源战略转型的必由之路,这是我国能源资源禀赋现状和能源革命大背景所决定的。

我国煤炭资源和水资源呈逆向分布,以黄河中上游的山西、陕西、宁夏、内蒙古4省区为例,这里煤炭资源占有量为全国总量的67%,因为煤炭资源丰富,所以近几年这些省规划了很多煤化工项目,但这里水资源仅仅占全国水资源的3.85%。

此外,煤化工生产会产生大量的含盐废水,常规的污水处理工艺,盐是无法降解的。

目前黄河流域盐含量累积已经接近生态红线,如果再不加以严格控制,不以零排放作为要求,随着这些地区煤化工项目的发展,环境矛盾就会十分突出,黄河流域的生态治理将变得更困难。

2008年,国家质量监督检验检疫总局颁布的GB/T21534-2008《工业用水节水术语》中对零排放解释为企业或主体单元的生产用水系统达到无工业废水外排。

可以理解为,零排放就是将工业废水浓缩成为固体或浓缩液的形式再加以处理,而不是以废水的形式外排到自然水体。

目前国内废水零排放工程,普遍投资较大且成本较高。

国内首家已建成但还未真正实现废水零排放的神华集团有限责任公司煤制油项目在环保上投入达13.4亿元,占到项目总投资的10%,试运行期间每吨有机废水的处理成本超过5元,每吨含盐水的处理成本则超过38元。

1.废水零排放面临的难题污水达标排放与零排放是两个完全不同的层次。

零排放指通过科学的处理,实现全厂污水变淡水后回用,这才叫零排放。

实现零排放主要依靠对终端污水生化达标处理后,再由通用技术双膜法进行脱盐处理,处理后返回生产系统进行利用。

按目前的处理技术,一次脱盐处理后仅有60%~70%的淡水能回用。

如果真正的零排放还需要把剩余的30%~40%浓盐水浓缩再处理进行回用。

目前,煤化工企业实现终端污水达标排放的占80%~90%,但这并不是零排放。

脱盐后60%~70%淡水回用的企业占煤化工企业数量的10%,这部分企业可以算接近了零排放,但也不是真正的零排放。

对剩下的30%~40%浓盐水再进行处理回用,固体盐进行资源化分盐处理,才算是真正的零排放,但这部分企业极少极少。

现在很多企业说自己零排放,实际上是脱盐后60%~70%的淡水回用了,另外30%~40%浓盐水外排了。

这实际上是减排,不能称零排放。

目前,很多企业对含盐浓水都没有回用。

同时即使实现了水的零排放之后,如果不实现固体混盐资源化利用,结晶混盐将作为固体危废大量存在。

如果不在工艺设计中进行产品化分盐处理,从而又将走上了一条固废先污染再治理的老路,且一旦形成固废,再处理的能耗成本比在溶液中直接处理要高的多。

要实现真正的固、液同时零排放或近零排放,技术上不难,难的是以最少的投入、最低的运行费用达到最好的运行效果。

目前,虽然有生物膜反应器、湿式氧化、等离子体处理、光催化和电化学氧化、膜法分盐、热法分盐等技术,但普遍存在处理成本高的问题。

据大唐国际化工技术研究院有限公司介绍,大唐国际克什克腾40亿/年煤制天然气项目,每天排放的浓盐水就接近4.8万吨,相当于一个30万~40万人口城市一天的用水量。

如果要实施零排放,对这部分浓盐水进行回用,处理这部分水的费用每吨就要50元。

围绕选用成本低的零排放技术已经论证了3年,目前还没有结果。

据调查,宁夏的煤化工企业用水水源都来自黄河水,一次取水价格一般在2.86元/立方米。

如果实施真正的零排放,水处理成本必定要高于一次水取水价格。

面对大大增加的水处理投入,大部分企业在最后这一阶段放弃了再次治理,等于放弃了零排放的最后冲刺。

而一旦放弃了零排放的最后冲刺,也等于放污染这只虎归山。

据调查,陕西榆林某年产60万吨/年甲醇的煤化工企业污水回用工程采用一级三段式反渗透装置,污水回收率达到85%,这在业内也算很高的了,但是还有15%的废水仍然要排放掉。

这15%的废水等于浓缩了六七倍,废水里面的污染物也等于扩大了六七倍。

近一段时间,煤化工“零排放”的问题引起业内广泛关注。

“零排放”技术已经有无数论著来倡导了,它是一种“工业理想”大致是没有争议的。

废水“零排放”,在国外叫ZeroLiquidDisge,简称ZLD,即液体零排放。

这种技术的出现是因为客观存在“硬需求”,即在以下环境中不得不考虑ZLD:当地环境保护要求特别严厉;企业靠近当地居民江河或饮用水源(水库);十分缺水的地区,如果开发新的水源供水比全部回收排水还昂贵时;公众对工厂排污十分反感;纳污能力紧缺或当地纳污指标已经用完。

而煤化工企业往往就是符合其中一种或多种条件,就不得不考虑ZLD。

ZLD技术在国外已有成熟的经验,美国资源保护公司(RCCI)自1974年以来已在美国和其他一些国家的170多座火力发电厂实现了“零排放”,上世纪末也在炼油厂、化工厂、煤矿、铀矿、炼铜厂实施“零排放”。

本世纪,这家公司被美国通用电气公司(GE)并购,我国神华集团鄂尔多斯煤直接液化项目就采用了该公司的ZLD技术。

ZLD(污水处理零排放)技术目前掌握在GE,VEOLIA,AQUOTECH这三大家手中,始终是我们追赶的对象。

国内掌握分盐结晶技术的北京和默能源技术有限公司等企业作为后起之秀,在煤化工废水预处理、蒸发结晶分盐处理领域迅速在国内崛起。

2.煤化工废水“零排放”处理技术环节现代煤化工企业废水按照含盐量可分为两类: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;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。

废水如不经脱盐处理,只能用于煤、灰增湿及冲洗路面或冲厕所,但是这些用途的消耗量也很有限。

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。

举例说,一个年产20万吨的甲醇装置如果再上脱盐,至少需要再投资300万元以上,吨水处理运行费用要达到2~3元,甚至高于一次水价格,这样经济上不合算。

很多企业在废水达标后一般不愿意再上脱盐装置。

另外,即使对废水采取脱盐处理回用,也仅有60%~70%的淡水能回用,剩余30%~40%的浓水还需外排。

据介绍,这是因为在脱盐回用过程中,回用的废水大约占废水总量的2/3,脱除的盐分都浓缩到剩余1/3水里。

这些外排废水中盐分大,浇地后很容易造成土壤板结,严重时会使土壤盐碱化。

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。

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。

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。

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。

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。

蒸发目前方式有自然蒸发和MVR机械蒸发两种方式。

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。

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。

机械蒸汽再压缩工艺(MVR)是利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发系统产生的二次蒸汽,提高二次蒸汽的热焓,并将二次蒸汽导入原蒸发系统作为热源循环使用。

该技术大幅度降低了蒸发器生蒸汽的消耗量,补充的生蒸汽也仅用于系统热损失和进出料温差所需热焓的补充。

目前,机械蒸发技术在国内已有少数工程案例,从运行情况看暴露问题有:♦腐蚀和污堵问题严重,影响蒸发装置的连续、稳定运行。

污水中的钙、镁离子和硫酸根离子、碳酸根离子、硅酸盐等,蒸发结晶过程中,不断浓缩达到共饱和产生硫酸钙、碳酸钙等附着形成垢层,极易污堵设备和管道。

♦运行成本高,多效蒸发的蒸汽用量和机械再压缩工艺的药剂量是两种技术的主要消耗成本;♦建设投资高,高温下浓盐水的强腐蚀性,对设备和材料选材要求高,导致设备材料费的增高。

煤化工行业因为原料煤的不同、生产工艺不同、设备形式不同,产生的污水水质也不尽相同,在各个项目中不断摸索积累,寻求一套高效、抗冲击力、稳定的工艺流程,研发出耐腐、高强、低耗的国产化设备,是煤化工污水处理领域的亟待解决的课题。

只有低成本、连续、稳定地实现污水零排放,才能更好地助推煤化工产业发展。

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。

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。

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