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煤化工废水零排放技术

近几十年来,随着社会经济的飞速进展，我国对于资源和能源的消

耗急剧增加。作为一个“富煤贫油”国家，进展煤化工对我国降低能

源依靠、缓解环境污染具有乐观的推动意义。

煤化工产业主要是以煤作为原料，经加工转换成气体、液体、固体

能源或化工产品。近年来，众多大型煤化工项目尤其是煤气化项目在

我国各地不断消失，使我国成为全球最大进展煤化工的国家。数据显

示，当前我国煤制自然气产能约为1500亿立方米、煤制烯烃产能

将近3000万吨。

1、煤化工废水“零排放”的重要意义

煤化工产业的迅猛进展，对于我国经济社会进展带来了重要的推动

力，但同时对于水资源的消耗也急剧攀升。有数据显示，我国煤化工

产业中，每吨产品的耗水量超过10吨。而我国煤炭储量大的西北地

区，却普遍存在水资源较为短缺的问题。同时，这些地区缺少受纳水

体，且环境脆弱，废水经处理后无处排放。因此，要解决该地区水资

源短缺的问题，同时避开对当地环境带来破坏，对于煤化工废水处理

后回用，实现“零排放”显得尤为必要。

2、煤化工废水处理

2.1煤化工废水的特点

煤化工生产工艺多样，不同的工艺装置均会产生大量的废水，但废

水组分也有所差异，具有污染物种类多、浓度高，并且存在大量有毒

有害污染物质等特征。通常其来源主要包括气化废水、工艺装置废水，

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车间冲洗水等。此外，还含有雨水、生活污水及部分清净下水。其中，

气化废水是煤化工废水的主要来源，占比超过60%。作为原料的煤中

通常含有氮、硫及一些金属等物质。其中一部分氮被转化为氨、氰化

物等；而金属则转化为金属化合物。此外，废水中还含有一些难降解

化合物如吡啶类化合物、油类物质等。

2.2煤化工废水“零排放”处理技术

我国具备较为丰富的煤炭资源，传统意义上的煤炭利用较为粗放，

因此也带来了严峻的污染。而进展煤制自然气，对于缓解我国原油

短缺的能源结构形势具有重要意义。此外，煤制自然气还具有热能

利用率较高的优势，对于废热还可进行循环利用，对于我国自然气

气源也具有良好的补充作用。作为现代煤化工产业的龙头，煤气化消

耗水量大，产生的废水也多。

煤气化工艺可分为高温柔低温气化两种，其中高温气化废水中COD、

酚等含量较低。而随着鲁奇炉煤气化工艺装置越来越成熟，其应用也

日益广泛。但由于鲁奇炉煤气化工艺煤气化温度较低，因此，其废水

成分更简单，废水处理难度加大。鲁奇炉工艺废水中氨和酚含量较高，

因此需要在预处理阶段对氨和酚进行回收处理。通常鲁奇炉煤气化废

水COD可高达4000-6000mg/L，氨氮含量可达200-250mg/L，总酚约

为800-1000mg/L。此外，废水的色度大，含有大量油类物质。因此，

在对废水的预处理系统中还要设置焦油回收装置。而流化床和气流床

等煤化工工艺废水中氨含量高，因此需对氨进行回收处理。

（1）有机废水处理。

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由于煤化工废水有机物含量高，因此主要以生化法对有机物进行去

除。通常采纳预处理+生化法+深度处理系统对废水进行处理。固定床

工艺中，氨、酚含量高。由于这两种物质无法直接生化处理，因此，

需对其进行回收处理。可采纳蒸氨工艺对废水中的氨进行回收，采纳

萃取法分别酚。通过降低氨酚浓度，确保后续生化处理顺当进行。而

流化床和气流床主要是氨浓度较高，则主要需进行氨回收。

通过生化法处理，可以去除大部分有机物。煤化工废水中有机物含

量高，但还存在一些难降解的有机物。因此，通常采纳厌氧-好氧工

艺，即结合硝化和反硝化机理来进行难降解有机物处理。对于油类，

则采纳隔油、气浮等工艺来进行去除。由于经生化法处理后废水指标

并不能完全满意达标回用要求。因此，要实现废水的回用和“零排放”，

还需对废水进行深度处理。常用的深度处理工艺有过滤、混凝沉淀，

超滤、纳滤、反渗透等处理技术。

（2）浓盐水处理。

煤化工浓盐水主要来自除盐水系统排放、回用系统浓水等。浓盐水

处理通常包含浓盐水浓缩处理及固化两个步骤，