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煤化工高含盐废水处理技术存在问题和发展趋势

      煤化工行业对我国工业的发展和进步具有重要意义。在煤化工的日常生产中，会产生大量的高盐废水，若不进行处理便排放，会对环境造成严重的污染，甚至污染地下水和土壤等。因此通过合理有效的技术，在实现废水零排放以及杜绝有机污染物对环境造成污染的同时，将高盐水中的氯化钠和硫酸钠分离出来并加以资源化回收利用，是当前煤化工高盐废水处理的趋势所在。
      一、煤化工废水的分类
      1.废水的种类
      对生成的废水而言，一般将其分为“工艺有机废水”和“含盐废水”两大类。“工艺有机废水”主要以工艺废水和生活污水为主，污染物主要为COD，并且该类废水中的含盐量相对较低，对其进行处理的过程相对较容易。有机废水的处理过程首先要对水质特点进行分析，然后经过预处理和生化处理等相关措施后，将其再回用到生产工艺过程之中。“含盐废水”来源较为广泛，主要为煤气净化过程中煤气洗涤废水、循环水系统排水、除盐水系统排水以及在回用水处理系统中产生的浓水等。
      2.煤化工废水的来源
      在煤化工行业中，含盐废水中“盐”的来源是极为特殊的，它的产生与补充新鲜水和循环冷却水密切相关，并且在除盐水生产过程也会产生新的高含盐废水，同时在有机废水的处理过程中，往往因为要添加处理药剂，导致也会产生相应的高含盐废水。
      二、零排放的处理技术
      在煤化工业中产生的高含盐废水水质通常会有以下几方面特点：1、是废水中含有较多的COD，会对蒸发结晶后的盐品品质产生较大的影响。2、是废水含盐量高的同时成分较为复杂，并且其中具有较多的杂质离子。3、是废水中具有一些物质极易导致结垢。4、是在煤化工行业中因项目主要工艺不同，其产生废水中含有的成分也不尽相同。因此煤化工废水水质具有较大的不确定性。
      当前阶段在对高含盐废水进行处理时，其工艺流程分为前期处理、主要流程和后期处理。
      其中前期处理使用的技术包括化学软化、催化氧化以及膜浓缩，主要目的是去除钙离子、镁离子和COD，从而为后续过程打下良好基础；主要流程中则可通过膜法、热法两种方式进行，以达到将高含盐水废水中的一价盐、二价盐进行分离的目的；在进行后期处理时，通常可采用蒸发结晶、冷冻结晶的方法，制出具有较高纯度的氯化钠晶体。同时，通过冷冻结晶实现硫酸钠的结晶，再经过干燥系统，得到相应盐品，从而实现废水的零排放。
      三、处理技术存在的问题以及应对方法
      结合目前部分企业的实际生产和运营情况，废水的零排放的主要问题是对系统风险进行管理和控制，主要包含以下四个方面。
       1、是如何加强水的循环利用。在充分了解各个装置对水的实际需求量的基础上，保障水资源合理分配的同时，有效提高水资源的有效利用率，从而实现对废水的分质回收再利用。这就需要摸索对高含盐废水排放进行控制的方法，并找到一条合适的解决途径。首先，在进行零排放设计前，应计算全流程水平衡、盐平衡，并对数据进行相应的分析，同时在水系统循环再利用基础上，考虑如何设计高盐度废水的处理系统，从而确保设计的合理性和可行性。其次，通过一水多用、循环使用等方式取代以往的定点回收利用方式，实现废水回用点的增加，提高水调配的灵活性，进而降低整体系统的环境风险。最后，在实际运行中，要尽量避免误操作的情况，以杜绝因为意外状况导致的水平衡被破坏的状况发生。
      2、是如何保证产品的稳定。高含盐废水零排放作为环保要求，已成为节能减排大势所趋，但部分企业未经分盐，通过蒸发固化处理后的结晶固体，组分复杂，有害物质浓度高，需作为危险固体废弃物进行处理。如处理不当，结晶盐中的水溶性盐类有机物会在雨水作用下形成二次污染。因此需要通过蒸发结晶、冷冻结晶的方式，实现废水中的无机盐最大限度的浓缩，最终进行结晶分盐，得到高纯度结晶盐。
      3、是如何确保工艺流程的顺畅。在对废水进行零排放处理时，其流程相对较长并具有一定的复杂性，其中涉及到较多的工艺，每个工艺之间联系紧密，会互相产生影响。因此应提高对每个工艺环节的重视，避免某一环节影响到其他环节的处理效果，或导致后续环节无法正常运行。因此，充分保障各个处理环节有机衔接，保持工艺流程顺畅对实现零排放具有重要意义。此外，有多种盐类并存的卤水还会在蒸发器内产生泡沫，具有极强的腐蚀性，影响蒸发装置的连续、稳定运行。通过对分盐结晶技术的研究和现有蒸发器运行经验的积累，可以通过前处理，尽可能减少进水中钙、镁及硅的含量，并通过结构形式的优化，从技术上突破蒸发器结晶及结垢问题。
      4、是形成的产品盐的去处。因为进水水质复杂，经过蒸发结晶后形成的盐（主要为硫酸钠和氯化钠），结晶盐品质基本可达到《精制工业盐》（GB/T5462-2015）二级标准，《工业无水硫酸钠》（GB/T6009-2014）Ⅱ类合格品要求，品质较低；而从目前的使用需求来看，虽然有盐化工、皮革制造等企业可以收购部分结晶盐，但高昂的运输费用使其望而却步，工业化应用较为困难，后续需从政策层面上引导，解决结晶盐的出路，才能从根本上解决整体工艺技术的经济性问题。
      四、高盐废水处理技术走向及发展趋势
      首先，要不断地对现有的废水处理技术进行改造创新，解决容易引起故障和停车的问题。还要充分考虑开停车及事故情况下的废水处理措施，设置合理尺寸的事故水池以满足开停车、试运行、事故状态的要求，使现有技术运行更加顺畅。其次，由于煤化工高含盐废水具有高COD、有机物组分及含量复杂的特点，因而采取可行且有效的预处理措施，既可降低COD，减少对生化处理的冲击，缓和后续工段的水质条件，又有利于整个水处理体系的稳定、高效运行。最后，还可以利用现有的蒸发结晶技术重点解决蒸发器传热面的结垢问题。由此可见，如何使结晶盐达到工业级别，实现真正的无污染回用是高含盐废水处理技术的发展趋势。
      五、结语
      对煤化工生产中形成的高含盐废水进行合理有效的处理至关重要。针对目前零排放处理技术中存在的问题，专业技术人员应引起高度重视，在中试试验基础上，对相关的处理技术进行优化，切实保障零排放在工程中的顺利应用。为促进煤化工行业的可持续发展，保障企业中日常生产生活所需的水资源合理分配，需要通过循环再利用等方法，提高水资源的有效利用率。同时，为了减少对高含盐废水环境的污染，在对高含盐废水进行处理时，保证结晶盐可以被再利用，促进零排放处理技术的升级。

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