新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院, 新疆乌鲁木齐 830000
摘要:随着工业化的迅速推进和发展,丰富而充足的煤炭资源成为我国煤化工业的必需品被大量使用。随之带来了一系列环境问题,尤为突出的是废水排放问题。为了响应可持续发展理念,工业废水处理亟待解决。
关键词:煤化行业;含盐废水;多效蒸发
一、对煤化工行业高含盐废水进行处理的必要性
1.环境保护的首要任务
随之社会的不断发展,环境保护问题越来越成为全球社会发展共同关注的焦点。我国十八届五中全会提出:要不断地加大对环境治理的力度,提高环境质量,可见环境保护已经提上我国议程。我国工业整体上依旧以煤化工等重工业产业为主,每天消耗大量的水资源并产生数以万计的工业废水。一旦处理不好将严重影响自然环境,从而导致一系列严重的后果。因此合理处置工业废水是环境保护的首要任务。
2.可持续发展的必然要求
我国于2003年提出《中国21世纪初可持续发展行动纲要》(以下简称纲要)。该纲要提出了我国目前社会发展阶段可持续发展的目标。指出在经济发展过程中要坚持持续发展,重视协调的原则,不断促进人与自然的和谐共处。根据联合国调查数据显示,在地球上人类可直接或间接利用的水资源及其稀少,淡水资源更是占地球上全部水量的0.007%。而水资源作为人类生活的必需品如同氧气一样对人类来说至关重要。因此我们在社会发展以及生活的过程中要秉持节约珍惜的态度。由其对于煤化工等高消耗水的行业来说,如何提高水资源的利用率、减少水污染至关重要。
二、对煤化工行业高含盐废水进行处理的常见方法
1.膜分离技术
膜分离技术指的是根据膜的选择透过能力,对工业废水中的杂质进行过筛,将盐分、大颗粒杂质等截留在膜的一侧,使得污染物与废水分离的一种方法。目前市面上多为:电渗析、反渗透、纳滤和超滤等方法。该工艺具有操作简便、应用领域广泛、分离效果良好、回收率高、无二次污染、技术成熟等优点。但是该方法易受废水中的PH值、污染物浓度等其他因素的干扰,普适性较差。假如废水中存在大量的杂质与污染物就容易造成膜堵塞。一方面降低过滤能力影响分离效果,另一方面一旦出现膜堵塞就需要进行膜的清理和除杂工作,增加除污去杂的成本。
2.生物处理技术
生物净水来自于生物净化原理。所谓生物净化指的是生物种群通过异化和同化作用,即我们通常称之的代谢作用来使得某个环境中的污染物数量减少,直至消失的过程。运用到净水领域同样如此。生物净水是一种利用自然环境的力量来恢复治理水体的新技术,其中生物指的是微生物。以营养物质如维生素、有机酸、微量元素为添加剂,通过促进细菌的新陈代谢加快生化反应的进行,缩短细胞的世代周期。从而有效提高微生物的活性,使得微生物在较为恶劣的环境下快速生长繁殖,提高微生物降解有机污染物的能力,达到净水的效果。
该方法具有有效防止二次污染等优点,但缺点较为明显。首先在使用该工艺时限制性因素多、普适性弱。生物降污净水这一方法对煤化工行业的高含盐废水的温湿度、溶氧量、PH值等因素要求过高。如果以上三个因素任一一个不达标将直接影响到微生物的生长,从而失去活力,直接影响去污除杂的效果。其次操作成本高。一旦废水环境不适合微生物的正常生长和繁殖,就需要进行相关工作对废水进行调度,确保废水适合微生物的正常生长与繁殖,否则将难以进行有效的去污除杂工作。这样做一方面需要消耗大量的水资源造成水资源的浪费,另一方面增加去污除杂的成本。
3.多效蒸发结晶脱盐
首先要明白脱盐起源于农业领域,是农业中改良盐碱土的一种方法。通过灌水冲洗和排水等水利措施使得土壤中的含盐量逐渐减少,慢慢降低以达到脱盐标准。多效蒸发器指的是多个相互串联的蒸发器组合在一起,相互形成气温差。多效蒸发结晶脱盐则指的是将煤化工行业中的高含盐废水进行加热,使废水发生气化析出工业废水中的溶质,接着使用多效蒸发器皿对溶质进行结晶处理,剩下干净的溶液,达到去污除杂的效果。其优点在于成功率高、节能效果好,且处理速度快。已经在我国各个领域均被成功利用并取得明显的效果,是目前市面上最成功运用最广泛的工艺之一。
4.离子交换技术
该方法指的是将煤化工行业中高含盐废水的离子与离子交换剂上的离子进行交换,从而达到去污除杂的效果。一般选择活性炭、沸石和交换树脂等物质作为离子交换剂。其优点在于适合低浓度含盐废水的处理,且操作简单成本较低。但也存在着明显的缺点,如普适性差,不适用于浓度高的含盐废水。一旦煤化工行业的废水中含盐两高,则需要频繁使用沸石等材料进行降污。一方面增加工序耗时耗力,另一方面处理效果差,处理过的污水难以达标。且此种方法大多停留在实验阶段,推广力度小。
三、经验总结
1.灵活搭配多种工艺
煤化工行业中的废水往往含有多种杂质,仅凭一种降污工艺难免存在难度。因此在实际除污去杂过程中我们可以综合借鉴两种或两种以上的多种复合工艺,取长补短灵活搭配。首先可以使用物理薄膜将工业废水中的大块颗粒物和杂质过筛,再使用膜分离和微生物处理等方法进行精细化去污除杂,最后使用多效蒸发结晶脱盐工艺进行废水达标。该做法不仅有效综合了各种工艺的优点,并且弥补了单一降污工艺的缺陷与不足,值得借鉴与使用。
2.经济手段
对于大多数煤化工企业来说,去污除杂的成本是一道不可逾越的坎。以膜分离和生物处理方法为例,膜疏通清洁以及溶液稀释等工艺消耗了巨大的成本,使得多数企业“望而生畏”。因此对于煤化工行业中高含盐废水的处理系统建立,除了考虑去污除杂效果、技术成熟程度等因素,还要高度重视经济成本问题。为了解决该问题,必须国家在宏观层面给煤化工行业提供一定的财政支持和政策倾斜。减少煤化工行业处理高盐废水的成本,提供技术支持。
3.科技手段
目前市面上的除污除杂工艺都各有利弊,难以存在一种完美的处理工艺。因此各大企业与国家均有责任进行工艺创新,不断发掘新的工艺技术。其中国家作为领导者,具备资金、政治和组织优势。在工艺创新领域更应该发挥自身优势,大力提倡创新,鼓励支持行业进行科研活动。煤化工企业一方面在实际的操作过程中要强化学习创新意识,尝试创新在实践中获得新技术;另一方面要积极承担社会责任,将环境保护和推动社会发展作为己任,共同推进废水处理技术的创新。
结语
尽管工业给城市以及人类社会的发展带来了不可衡量的好处,但是在发展工业的同时应当贯彻环境保护与可持续发展原则。尤其是煤化工行业,需要特别重视水资源的保护与工业废水的除污去杂工作。不断改进和完善相关技术,朝绿色集约可持续方向发展。为环境保护与可持续发展贡献力量。
参考文献:
[1]张兆志.煤化工行业高含盐废水处理应用策略[J].内蒙古煤炭经济,2019(19):195-196.
[2]方青.浅谈煤化工行业高含盐废水处理探讨[J].化工管理,2015(30):210.
[3]杜献亮.煤化工行业高含盐废水处理及多效蒸发结晶技术的应用[J].煤炭与化工,2014,37(12):129-131+142.
[4]王敬铭. 浅谈煤化工行业高含盐废水处理技术[J]. 山东工业技术, 2019, 288(10):107.
[5]邹海旭, 刘中存. 煤化工高含盐废水资源化处理技术的工程应用探讨[J]. 化工管理, 2019(21).
[6]任同伟, 俞彬, 阳春芳,等. 煤化工高含盐废水资源化处理技术的工程应用研究[J]. 工业水处理, 2019, 039(002):96-99.