實(shí)現(xiàn)煤化工廢水零排放的技術(shù)途徑
廢水零排放在國外稱之為零液體排放(ZLD)，是指企業(yè)不向地表水域排放任何形式的廢水。2008年國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒布的GB/T21534-2008《工業(yè)用水節(jié)水術(shù)語》中對零排放的解釋為企業(yè)或主體單元的生產(chǎn)用水系統(tǒng)達(dá)到無工業(yè)廢水外排。簡言之，零排放就是將工業(yè)廢水濃縮成為固體或濃縮液的形式再加以處理，而不是以廢水的形式外排到自然水體。??廢水零排放是個系統(tǒng)工程，包括兩個層次，一是采用節(jié)水工藝等措施提高用水率，降低生產(chǎn)水耗，同時盡可能提高廢水回用率，從而最大限度利用水資源；二是采用高效的水處理技術(shù)，處理高濃度有機(jī)廢水及含鹽廢水，將無法利用的高鹽廢水濃縮為固體或濃縮液，不再以廢水的形式外排到自然水體。?
?廢水處置方式-含鹽廢水處理?
?典型現(xiàn)代煤化工企業(yè)廢水零排放整體解決方案見圖1。
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含鹽廢水的處理通常采用膜濃縮或熱濃縮技術(shù)將廢水中的雜質(zhì)濃縮，清水回用于循環(huán)水系統(tǒng)，濃液(高鹽廢水)排放至蒸發(fā)塘自然蒸發(fā)或機(jī)械霧化蒸發(fā)。膜濃縮技術(shù)具有處理成本低、規(guī)模大、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是對進(jìn)水水質(zhì)要求較高、容易發(fā)生污堵、濃縮倍數(shù)不高。膜濃縮技術(shù)的主要原理為反滲透(RO)，所產(chǎn)清水中COD、鹽類等濃度較低，清水回收率一般在60%至80%，高效反滲透(HERO)可達(dá)到90%。納濾是介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動膜分離和濃縮過程，與反滲透相比，其操作壓力和能耗更低，但應(yīng)用于廢水處理尚處研究階段。??熱濃縮主要有多效蒸發(fā)、機(jī)械壓縮蒸發(fā)、膜蒸餾等方式，濃縮效率較高，但設(shè)備龐大、能耗高。其中多效蒸發(fā)技術(shù)比較成熟，在許多行業(yè)中已經(jīng)得到應(yīng)用，清水回收率一般在90%左右；膜蒸餾可利用工業(yè)廢熱等廉價能源，對無機(jī)鹽、大分子等不揮發(fā)組分的截留率接近100%，但該方法尚處于研究階段。
??廢水處置方式-濃液處理
??含鹽廢水處理后產(chǎn)生的濃液，也成為高鹽廢水，含鹽量通常高達(dá)20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上。國內(nèi)應(yīng)用較多的濃液處置方式有蒸發(fā)結(jié)晶、焚燒、沖灰、自然蒸發(fā)塘、機(jī)械霧化蒸發(fā)等，國外還有深井灌注等方式。??蒸發(fā)結(jié)晶法是使?jié)庖褐械柠}分以結(jié)晶方式析出。美國通用公司的專有技術(shù)——蒸汽壓縮結(jié)晶技術(shù)是熱效率最高的。該技術(shù)設(shè)備投資大，目前已在南非Sasol公司的煤間接液化項(xiàng)目及波蘭Debienskd煤礦等處成功運(yùn)行，國內(nèi)僅神華集團(tuán)有限責(zé)任公司煤制油項(xiàng)目采用該技術(shù)處理催化劑設(shè)備過程中產(chǎn)生的少量高鹽廢水，尚處于試運(yùn)行階段。?
?焚燒法是將濃液送入焚燒爐焚燒，產(chǎn)生以鹽類為主的殘?jiān)Ｔ摷夹g(shù)能耗高、防腐要求高、穩(wěn)定運(yùn)行比較困難，國內(nèi)煤化工行業(yè)尚無運(yùn)行實(shí)例。某煤制天然氣項(xiàng)目提出采用這種處理方式，目前正在進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。??沖灰法是將濃液送至煤場噴灑或鍋爐沖渣，濃液中的鹽分和有機(jī)物最終進(jìn)入灰渣。部分小型煤化工項(xiàng)目和電廠多采用這種處置方式。??自然蒸發(fā)塘法是建設(shè)面積足夠大的池塘，貯存溶液，利用自然蒸發(fā)的方式蒸騰水分，使鹽分留在塘底，一般需要對蒸發(fā)塘采用相應(yīng)的防滲措施。該方式比較適合于降雨量小、蒸發(fā)量大、地廣人稀地區(qū)的煤化工項(xiàng)目。?
?機(jī)械霧化蒸發(fā)是在自然蒸發(fā)的基礎(chǔ)上增加機(jī)械霧化蒸發(fā)器，高效增加蒸發(fā)速度，英國Horizon集團(tuán)的專利設(shè)備——Parkwater機(jī)械霧化蒸發(fā)器是高效的高濃鹽水蒸發(fā)設(shè)備。該設(shè)備占地成本低，節(jié)省投資成本。以我國西北地區(qū)自然蒸發(fā)量2000mm，濃水排放150t/h，年排放8000小時為例：?1.蒸發(fā)塘規(guī)模：自然蒸發(fā)塘需占地120萬平方米，如增加Parkwater機(jī)械霧化蒸發(fā)器，蒸發(fā)塘只需占地10萬平方米，體量40萬平方米，塘深可設(shè)4米。?2.蒸發(fā)塘建造投資大。鹤匀徽舭l(fā)塘除土地成本外，每平方米建設(shè)成本約400元，即共需4.8億元。如增加Parkwater機(jī)械霧化蒸發(fā)器，除土地成本外，每立方米造價約400元，即共需4千萬元。?3.蒸發(fā)塘噸水處理成本：自然蒸發(fā)塘無能耗，Parkwater機(jī)械霧化蒸發(fā)器噸水能耗成本約2元。?4.土地成本：Parkwater機(jī)械霧化蒸發(fā)器可以節(jié)省土地110萬平方米，節(jié)省土地成本4.4億。??深井灌注法目前在美國、墨西哥等國家有應(yīng)用實(shí)例。這種方式對自然地質(zhì)條件要求很高，我國目前尚無相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)支持。?
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