浅谈煤化工废水分盐处理的工艺路线

杜婧

【摘 要】煤化工在工业生产中所提供的能源支持是巨大的，但是一直以来存在于其中的废水处理问题尚未得到很好的解决，尤其是在现代绿色发展理念的指导下，对煤化工产生的含盐废水处理是首先需要重视并予以解决的重大问题。本文基于对煤化工废水的来源、特性以及当前关于低浓度和高浓度含盐废水的处理技术工艺的简单分析并对其当前煤化工含盐废水处理提出一些建议。

【关键词】煤化工废水；分盐处理；工艺

一、煤化工废水的来源及其特性分析

煤化工是指通过对煤炭进行气化、液化或者其他技术手段实现对煤炭资源的清洁利用，但是在此过程中需要使用大量的水资源，容易产生水资源污染。此外，现代煤化工项目的设计及布局普遍存在着注重当下经济效益而忽视长远的环境保护问题，对生态环境的污染和破坏时常发生，尤其是废水的处理一旦出现不理想的局面势必会导致对土壤、地下水等造成严重的污染。

根据当前煤化工的废水性质划分，主要为工艺废水和含盐废水，其中含盐废水又可分为高浓度（重污染）含盐废水和低浓度（轻污染）含盐废水两类。所谓工艺废水是指在煤化工生产过程中产生的废水，主要是基于煤化工工艺技术和环节来进行的划分，有气化废水、净化废水、甲醇合成废水等。工艺废水的主要污染物成分和种类相对复杂，大多与某一类工艺技术及其处理过程中使用的催化剂等具有较大的关联，如酚、氨氮、焦油、芳烃等废水中化合物的产生。

所谓含盐废水是指在煤化工生产过程中所产生的废水中含有大量的盐分，这类废水量在整个煤化工生产过程中的占比非常大，其主要来源于煤化工生产过程中所添加的催化剂、萃取剂以及在给水系统和处理水系统中所添加的废水处理类的化学药剂。含盐废水的产生量大，具有较大的重复利用的空间，而且不作处理地将此类废水进行排放对土地与水资源会造成二次危害。

二、煤化工废水分盐处理的技术工艺

煤化工产生的高浓度含盐废水的含盐量高且有机物的浓度较高，其处理的技术要求较高难度较大，常规的处理技术工艺需要投入的资金成本较大，因此在技术革新的基础上，当前广泛采用的是膜浓缩技术、蒸发技术和电渗析技术。

（1）膜浓缩技术。所谓膜浓缩技术指利用盐分子与其他有效成分及液体的分子量的不同实现的一种定向分离和浓缩，相对于传统的分盐处理其具有能耗小、操作简单的优势。当前常用的工艺有HERO高效反渗透技术膜浓缩工艺、震动膜浓缩工艺、正渗透技术等。第一，所谓HERO技术是一种利用反渗透技术的特殊分盐处理工艺，是指在高pH值、低碱度、零硬度等条件下使有机物保持在一种特殊的溶解状态下的低存活率与难吸附的特点来实现对废水中含盐化合物的分离，而且该技术的使用可以有效避免在废水处理过程中产生的二次污染并极大地提高废水回收利用的效率，该技术字国外的整体使用较多，国内目前只有少数几个煤化工企业采用。第二，所谓震动膜浓缩技术是指通过机械震动实现在过滤膜表面将不同质量成分的含盐化合物或有机物与液态水进行一种分离的技术，该分离技术是一种“动态”的分离，可以有效地避免其他“静态”分离技术使用过程中发生的沉淀物堵塞等问题，而且该技术的应用可以有效减少浓缩膜的清洗与更换速度，对于降低成本具有非常良好的效果。第三，正渗透技术时利用渗透膜两侧渗透压力差来驱使水分子由高势能一方向低势能一方运动，在半透膜上将各类溶质分子进行隔离，对于隔离出的浓盐水可以进行二次的析出使得盐以结晶分子的形式析出，最终实现废水的零污染排放。

（2）蒸发技术。煤化工含盐废水的蒸发技术就是指利用蒸发的工作原理来将含盐废水中的水分子蒸发结晶出来，从而实现废水的净化处理目的，当前含盐废水的蒸发处理技术主要包括自然蒸发与机械压缩蒸发两种。第一，自然蒸发就是在自然条件下对含盐废水进行蒸发处理，要想实现自然蒸发必须要保证有足够的蒸发场地与适宜的气候条件，一旦气候条件不允许势必不能达到蒸发水的目的，就目前我国的地理与气候条件分布状况来看，只有西北地区具备自然蒸发的条件，南方多雨季必然不能进行自然蒸发。第二，机械压缩蒸发技术是利用物质状态转化过程中吸收和释放的能量来进行的机械压缩处理废水，因此，在最优状态下进行机械压缩蒸发所需要的能量供应可以由蒸发出的废水在液化过程中所释放的能量进行供应，但是能量转化中的损耗是不可避免的，电能的使用是其基本保障。

（3）电渗析技术。所谓电渗析技术是指在电化学和渗析扩散过程中利用离子交换膜的选择透过性来从待处理的含盐废水中将有机物与化合物进行脱除，该技术的使用可以进一步将高浓度含盐废水浓缩，使其中可回收利用的“清洁水”的含量进一步降低，实现对煤化工废水的净化处理。但是，相对于膜浓缩处理技术而言，电渗析技术在对废水的处理过程中需要使用到大量的电力资源，其能耗水平相对较高。

三、煤化工含盐废水处理的建议

无论对废水的处理技术工艺多么发达，现实条件下尚不足以达到“零污染”的排放标准，一旦有含盐废水的产生，其處理和排放过程中对资源的浪费和环境的污染都难以避免，因此，笔者认为应该从以下几个方面着手来减少含盐废水的产生极其对环境可能造成的危险。

（1）从源头控制含盐废水的产生和排放。煤化工过程中含盐废水的产生大多是由煤炭的品质、原水水质与催化剂等化学药剂的使用所决定的，不符合技术条件要求的煤种和不成熟的煤化工工艺会在煤炭资源的利用过程中产生大量的污染，不仅仅是产生难以处理的含盐废水，同时还会产生废气、粉尘等对生态环境造成破坏。因此，要从源头上进行控制，制定科学合理的煤化工处理技术工艺，严格选择符合生产条件的煤种，避免在生产过程中出现污染，同时要在清洁生产技术工艺改造上有所创新。

（2）加大煤化工含盐废水处理技术工艺的研发和推广。就当前煤化工行业的污染处理整体形势来看，无论是废水处理还是废气、粉尘等污染物处理的技术水平条件还十分低下，因此，必须要加大在污染处理技术上的研发和推广力度。从煤化工含盐废水的分盐处理技术来看，许多先进的技术已经在国外同等条件下的企业内取得了不错的效果，这是可以进行借鉴和学习的。同时，基于我国不同地理条件下的煤化工发展所面临的环境因素的不同，应该在资金和政策上对此类污染物处理机构、组织或个人进行必要的扶持。

（3）严格监督实施煤化工企业的废水等污染处理情况。技术条件可以在一定程度上实现分盐处理，达到降低污染排放的目的，但在企业经济效益等因素的影响下，会存在污染处理敷衍或不作处理直接排放的情况，因此加强监督是保障。

【参考文献】

[1]崔粲粲、梁睿等.《现代煤化工含盐废水处理技术进展及对策建议》.洁净煤技术.2016年11月

[2]梁睿、崔粲粲等.《我国现代煤化工项目废水处理的误区和建议》.化工环保.2016年第04期

[3]王彦飞、杨静等.《煤化工高浓度盐废水蒸发处理工艺进展》.无机盐工业.2017年01月endprint