废水零排放的技术研究突破

面对投资煤化工的狂热，东华环保工程技术公司总工程师司旭东在7月31日召开的2012年中国石油和化学工业废水资源化新技术应用研讨会上，提醒企业新型煤化工耗水量巨大，如果处理不当将影响当地工农业的正常发展，甚至还会带来很多社会问题。
　　
　　目前，我国的煤化工项目呈现迅速发展、遍地开花之势。据不完全统计全国煤制烯烃的在建及拟建产能达2800万吨，煤制油达4000万吨，煤制天然气接近1500亿立方米，煤制乙二醇超过500万吨。据中国石油和化工联合会统计，十二五期间，我国煤化工基地建设投资近2万亿人民币。这些项目全部建成之后，我国将是世界上产能最大的新型煤化工国家。
　　
　　据司旭东介绍。大型煤化工项目吨产品耗水在十吨以上，年用水量通常高达几千万立方米。我国煤炭资源主要集中在北方和西北，恰恰这些地方水资源严重不足。煤化工的快速发展引发了区域水资源供需的失衡，目前这些地方已出现了水权纷争。为此，司旭东建议政府和企业在投资煤化工项目中，要注意保护生态环境，避免水体和地下水污染。同时，煤化工项目本身要做到污水零排放，将污水最大限度回用，以缓解水资源严重短缺的困境。
　　
　　煤化工在生产中的排水包括生产污水、生活污水、清净下水、初期雨水等。司旭东表示，煤化工排放的废水主要来源于煤炼焦、煤气净化及化工产品回收精制等过程。这些废水水量大，水质复杂，含有大量的有机污染物、酚、硫和氨等，并且含有大量的联苯、吡啶吲哚和喹啉等有毒污染物，毒性大。
　　
　　对于新型煤化工来说，气化废水是其排水的最关键部分，具有成分复杂、水量大、处理困难等特点。据司旭东介绍，在煤的气化过程中，煤中含有的一些氮、硫、氯和金属，在气化时部分转化为氨、氰化物和金属化合物；还生成甲酸氨。这些有害物质大部分溶解在气化过程的洗涤水、洗气水、蒸汽分流后的分离水和贮罐排水中，一部分在设备管道清扫过程中放空等。
　　
　　目前主要运行煤气化工艺技术有固定床、流化床和气流床三种，它们的排水水质情况各有不同。三种气化工艺产生的废水，氨含量均很高；固定床工艺产生的酚、焦油据含量高；气流炉工艺中产生的甲酸化合物较高；氰化物在三种工艺中均产生；有机污染物COD，固定床工艺产生最多，污染最严重，其它两种工艺污染较轻。因此需要针对不同的工艺，采用不同的废水处理工艺。
　　
　　司旭东认为，固定床工艺废水首先要经过酚氨回收装置进行回收预处理，然后选用以去除CODcr、BOD5、氨氮等为主体的生化处理工艺(主要考虑硝化和反硝化)，再选用以除油、脱色为主要目的的预处理工艺，以物化为主的后处理强化工艺。
　　
　　针对流化床及气流床废水处理，司旭东认为，这类废水主要特点是氨氮高，COD低，生化性较好。因此在进行氨回收预处理后，再应选用硝化和反硝化效果好的处理工艺即可。
　　
　　煤化工生产过程中需要大量的循环水，为了节约水资源，需要考虑中水回用。但是进过生化处理后的污水中盐并不能去除，且其它排水总盐分含量也很高，这些水并不适合回用。还需要采用除盐工艺处理后中水才能回用。
　　
　　据司旭东介绍，目前在我国已经应用的除盐工艺方法有化学除盐(即离子交换法除盐)、膜分离技术、蒸馏法除盐水处理以及膜法和离子交换法结合的脱盐工艺等。
　　
　　据悉，东华环保工程技术公司已承建伊犁新天煤制天然气项目、中煤图克化肥项目、中电投伊南煤制天然气项目、神华煤直接液化项目的水处理工程。