煤化工废水零排放关键技术与实践探讨

煤化工废水零排放关键技术与实践探讨

古杰

延安能源宝青精细化学品科技开发有限公司  陕西省延安市  716000

摘要：实施煤炭加工废液零排放策略，能高效应对水资源的短缺困境。在废水净化过程中引入循环再利用技术，不仅大幅提高水资源的利用率，还切实缓解了工业用水压力。反之，若将煤化工产生的废液直接排入河流，将导致水源污染，进一步恶化水资源短缺的现状。因此，深入研究煤炭加工废液零排放技术，具有极高的紧迫性和价值。

关键词：煤化工；废水零排放；关键技术；实践

1煤化工生产废水零排放技术路径

1.1预处理废水

在处理废水的过程中，首先需要对废水进行初步净化，移除其中的悬浮颗粒和硅酸盐等杂质，以为后续的废水处理流程奠定基础。具体地，这一步骤包括以下几个方面：首先，废水预处理有助于去除其中的硅酸盐。由于煤化工废水中硅酸盐的含量较高，若预处理步骤缺失，将直接影响后续处理系统的效能。通过运用化学吸附或沉淀方法，预处理能够有效降低废水中的硅含量，减轻后续处理设备所承受的负担。其次，预处理过程可以去除废水中的悬浮固体。煤化工废水中常含有煤渣等悬浮固体，如果没有预处理直接进入后续系统，会增加设备的工作压力，影响处理效果。预处理利用过滤、澄清、沉淀等手段，可以有效地分离出废水中的悬浮固体，减少对后续设备的不良影响。最后，预处理还包括对废水硬度的调节。由于煤化工废水含有较高浓度的钙镁离子，硬度较大，若预处理不足，这些硬度物质会在后续处理过程中形成结垢或沉积，影响设备的正常运行。预处理环节通过加入适量的碱或酸，可以去除或沉淀废水中的硬度物质，降低对后续处理设备的潜在风险。

1.2深度处理废水

废水的高级净化技术广泛采用多种技术手段的融合，包括化学、物理和生物方法。具体操作如下：首先，物理净化阶段，通过筛选、沉降和分离悬浮物的技术，有效降低废水中固体颗粒和悬浮物的浓度，显著提升后续处理效果。其次，化学净化阶段，通过调整pH值和添加化学药剂，中和和沉淀废水中的重金属离子和有机物质，实现有害物质的转化和清除。最后，生物净化阶段，利用微生物代谢活动，对废水中的营养物质（如磷和氮）以及有机物进行深度降解。采用深度净化技术，能保证煤化工行业废水排放满足国家标准。同时，深度净化也有利于资源的回收和再利用，可以在废水处理过程中回收有价值的有机物和沉淀物，促进资源的循环使用。

1.3回收废水

废水资源在煤化工行业生产过程中的再利用扮演着至关重要的角色，通过对废水进行深度净化处理，我们可以实现对分离出来的废水进行重新利用，从而减轻对自然环境的负担并实现资源的循环使用。具体地说，废水回收过程能够提取并重新利用其中含有价值的物质。在煤化工废水里，这些有价值物质主要包括金属离子和各类有机化合物。利用吸附技术或膜分离技术，我们可以有效地将这些有用成分提取出来，进而实施再次利用。例如，有机物可以用于化工产品的生产或发电行业，金属离子也可以得到再生利用，从而确保废水中的宝贵成分得到最大化利用。此外，废水回收还有助于减少水资源的消耗。煤化工生产需要消耗大量水资源，而传统的废水处理方法往往导致水资源的直接排放。通过废水回收处理，我们能够提高水质，达到标准，进而用于生产或其他用途，这样就能减少对新鲜水源的依赖，实现水资源的循环使用。同时，传统的废水处理方式会对土壤和水源造成严重污染，而废水回收处理则有助于减轻这种环境污染问题。

2煤化工生产废水零排放关键技术

2.1物理化学处理技术

在废水处理领域，物理化学技术被广泛运用，通过多阶段处理流程高效清除污染物。首先，通过隔油预处理，废水中油脂和皂类物质得以分离。隔油池运用重力分离原理，依据油水密度差异，成功分离油污，同时去除皂类物质，以防后续处理受到影响。随后，进入气浮池进一步净化。气浮池利用气体浮力原理，去除悬浮物和轻质油污。向池中注入气体产生众多微小气泡，吸附低密度悬浮物和油污，使它们随气泡上升，并被泡沫收集器捕获，实现水质净化。若悬浮物含量过高，还需通过絮凝沉淀池处理。在池中加入大量絮凝剂，促使胶体和悬浮物聚集成大颗粒，便于沉降。这些颗粒在池底沉淀，通过污泥排放口排出，确保了废水中胶体和悬浮物的彻底去除，保障了出水水质符合标准。

2.2生物化学处理技术

首先，A/O技术是一种广泛采用的生物化学处理方法，其核心在于构建一个包含好氧和缺氧两个区域的处理系统。废水首先流入缺氧区域，在这里，在特定厌氧微生物的作用下，有机物被转化为有机酸。随后，废水进入好氧区域，在那里，通过好氧微生物的作用，有机酸被进一步氧化分解成水和二氧化碳，同时去除磷、氮等污染物。这种技术以其低能耗和高效率在有机废水处理中表现出色。其次，氧化沟技术是一种利用氧化沟进行废水处理的技术，它具有明显的生物化学处理功能。当废水通过氧化沟时，其中的有机物在微生物的氧气作用下转化为水和二氧化碳，并去除磷、氮等成分。该技术的优点在于操作简便、稳定性高。

2.3低盐废水零排放技术

通常情况下，针对低盐度废水处理，我们会采取双阶段（包括复合膜技术与预处理步骤）的处理方法。第一步是对废水进行预处理，其主要目的是将废水中的有机质、微小颗粒以及悬浮固体等进行分离或消除，这样做可以减轻后续处理设备的工作压力。预处理手段可以包括筛选、过滤、沉降等物理方法，同时也可以使用氧化剂、凝聚剂等化学药剂进行废水的高级处理，进而提高废水处理的效率和水质。紧接着，利用复合膜技术对废水进行深度处理。所谓的复合膜技术，是指同时使用电渗析膜和反渗透膜这两种不同的膜分离设备，它们能够对废水进行浓缩并去除其中的盐分，进而产出较为纯净的水质。通过反渗透膜，可以有效去除废水中的有机物、无机物以及盐分；而电渗析膜则可以进一步回收或浓缩得到的纯净水，它通过电场作用来分离或浓缩水中的离子，确保水资源的有效回收和利用。

2.4高浓盐水零排放技术

处理高盐分废水通常采纳两种主要策略，分别是机械化处理和自然晾晒固化法。自然晾晒固化法指的是将高盐分废水置于广阔的浅槽中，借助自然气候条件和阳光照射的力量，逐渐使水分蒸发，进而促使盐分结晶沉淀。这种处理方法成本低廉、操作简便，非常适合于高盐分废水的处理。然而，它对场地有特定要求，需要较大空间，处理周期较长，且对气候条件有一定依赖性。机械化处理则通过机械设备加热废水，高效蒸发水分并固化溶解盐分。该方法包括多种技术，如使用真空蒸发器或多级效蒸发器等。真空蒸发器通过降低压力和温度来高效蒸发水分，而多级效蒸发器则利用多阶段加热和传热过程来实现水分的逐级蒸发，进而得到高浓度的盐固体。总体而言，机械化处理方式在废水处理效率上占据优势，不仅处理时间短，还能有效控制固体盐分的质量和浓度。

结论

总体来说，推行煤化工行业废水零排放技术是顺应环保发展潮流的必然选择。在此过程中，技术人员需致力于研发和创新的深化，加大对关键设施的资金投入，并采纳实用性强的技术手段。唯有这样，方能促使该技术达到预期效果，进而达成环境保护的目的，并且促进煤化工产业在经济、生态和社会效益三方面的全面提升。

参考文献：

[1]李智，刘涛，张志伟，等.煤化工低碳技术及其与新能源耦合发展的研究进展[J].中国煤炭，2022,48(8):66-81.

[2]严晓辉，袁明，李井峰，等.基于层次分析法的现代煤化工综合利用效能评估方法研究与建议[J].中国煤炭，2022,48(7):137-143.