煤化行业正在遭遇难“盐”之隐？

煤化行业正在遭遇难“盐”之隐？

 

我国能源特点为“富煤、少油、贫气”，面对这一现状，需要继续发展现代煤化工产业。而现代煤化工产业又与我国水资源短缺和水环境容量发生矛盾。因而对于现代煤化工项目实施废水“零”排放，从而实现废水循环利用是解决上述矛盾的必然出路。

现代煤化工产业污水根据含盐量可分为两类：一类是有机废水，主要来源于煤气化工艺废水等，含盐量低，有机污染物含量高，一般用生化工艺处理；另一类是含浓盐废水，主要来源于生产过程中的化学水站排水、煤气化洗涤废水、循环水系统排水、除盐水系统排水、生化处理后的有机废水等，普遍含盐量较高，以总溶解固体污染物为主，部分废水含有难降解有机物。

煤化工含盐污水处理及资源化利用是煤化工“零排放”的重难点，其中高浓盐水及其杂盐处置是核心，传统的废水零排放技术中高浓盐水处理单元会产生无法资源化利用的结晶杂盐。

2015年12月，原环保部印发的《现代煤化工建设项目环境准入条件(试行)》指出，此类无法资源化利用的盐泥属于危险废物。由于我国有资质的处理中心少，且处理能力有限，处理成本高(3000元/吨)，一般企业很难承受。

企业也痛定思痛的找到很多路径，但杂盐的出产量比较大，其蕴含的成分还比较复杂，里面有着很多不能回收利用的杂物，而且就工艺来说，将盐提纯，回用分盐技术，但是成本比较高，让人望而止步。而且近几年，国家对于环保的要求越来越高，煤化工业有很多个项目都开始注重废水零排放，但是这是一个非常复杂，技术难度比较大的工程，在实施的过程中任何一个过程出现问题都将会影响最终效果。

因此在废水零排放处理过程中，实现提纯、回用的“分盐”技术以获取高纯度结晶盐，是实现杂盐的减量化、无害化、资源化、解决杂盐的有效途径之一，是煤化工环保的“最后一公里”。

煤化工污水处理传统工艺可以归纳为“预处理+膜处理+结晶分盐”。预处理是指将废水中COD降至100mg/L以下，避免后续膜堵塞和膜破坏；膜处理是使盐水中的TDS浓缩到50000-80000mg/L，并且回收50-75％废水；结晶分盐是将混盐溶液结晶分盐或纳滤后的单盐溶液进行蒸发提盐。

但是，传统的处理工艺存在以下几个问题：

(1)没有一种工艺可以实现煤化工废水盐浓缩并同步去除COD，工艺复杂。

(2)均为组合工艺处理系统，工艺流程长，上游任何单元出现问题均会影响后期分盐效果。

(3)对于废水中难降解的有机物，传统工艺处理不彻底，影响结晶盐的品质。

(4)高浓废水中TDS和COD高，对后续膜处理和浓缩单元要求高，增加了能耗和成本。

(5)所得少量杂盐中仍含有较高浓度的难降解有机物，需进一步处置。

解决煤化工高盐废水成分复杂，除含有大量的盐分外，还含有高浓度的有机污染物。煤化工高盐废水中的有机污染物主要以苯酚、含氮杂环化合物、多环芳烃等难降解有机物为主。

目前，处理高盐废水中难降解有机物的有效方法是基于羟基自由基的高级氧化技术，活性的羟基自由基能够将难降解有机物分解成低毒或者无毒的无机小分子，同时有效去除水中的氨氮和部分无机离子。产生羟基自由基的高级氧化技术主要有芬顿法、类芬顿法、过氧化氢法、臭氧催化法和光催化方法等。

（1）预处理。预处理包括软化、混凝沉淀、粗滤和超滤过程，预处理出水进行反渗透处理。根据来水水质，预处理还可以包括除油、生化处理、均质匀量处理等过程。

（2）反渗透处理。采用中压反渗透和高压反渗透组合的抗膜污染组合膜工艺，预处理出水首先进行中压反渗透，中压反渗透的产水回用，中压反渗透的浓水与电渗析单元的淡水共同进行高压反渗透，高压反渗透的产水回用，高压反渗透的浓水进行电渗析浓缩。回用指重新用于工业装置或其它用途所需。

（3）高级氧化处理：高压反渗透浓水首先进行高级氧化处理，根据各项目情况，优选合适的高级催化氧化工艺，提高含盐废水中有机污染物的可生化性。

（4）生化处理。高级氧化单元出水进入生化单元，采用在现有膜生物反应器内投加耐盐菌剂和微生物生长促进剂的方式，实现COD和总氮的去除。

（5）电渗析浓缩。生化单元出水经软化、混凝沉淀、粗滤和超滤的预处理之后，然后进行电渗析进行进一步浓缩，电渗析淡水循环作为高压反渗透进水，而产生的浓水进行循环结晶。

（6）循环结晶。电渗析浓水首先进行一次蒸发结晶，得到硫酸钠结晶和一次母液，一次母液进行冷冻结晶，得到芒硝和二次母液，二次母液进行二次蒸发结晶，得到氯化钠结晶和三次母液，三次母液循环至一次蒸发结晶，实现污水零排放。