煤化工含盐废水处理技术研究

煤化工含盐废水处理技术研究

车艳琴

新疆庆华能源集团有限公司 新疆 伊宁 835100

摘要：受到我国能源结构及煤炭能源分布特征影响，煤化工企业通常都是集中于西北、内蒙古等较为干旱或半干旱地区，在企业生产过程中，提升水资源利用水平，减少水资源消耗及对生态环境影响，是相关企业生产运行需要重视的重要问题。本文在简要概述煤化工含盐废水处理基本流程基础上，分析实际应用中的预处理技术、浓缩除盐技术和结晶固化技术等，以此为相关企业含盐废水处理工艺选择提供参考，为煤化工企业技术运行水平提升做出积极贡献。

关键词：煤化工；含盐废水处理；环境保护

在煤化工企业生产流程中，受到生产工艺影响，会大量产生有机废水和高含盐废水。在水资源匮乏和环保工作力度不断加大背景下，通过相应的处理技术，能够将高含盐废水进行处理，实现水资源的再回收利用。在当前技术发展体系中，含盐废水处理主要有预处理技术、浓缩除盐技术和结晶固化技术等主要类型，每种技术根据实际工艺运行，又可以细分为不同子类型，相关企业在生产过程中，必须结合实际情况和经济成本控制要求，选择合适的技术体系，从而确保企业生产经济效益和生产效益的统一。

1、煤化工含盐废水处理的基本流程

在当前煤化工生产体系中，含盐废水处理已经成为企业运行质量控制和经济效益实现的重要环节，其基本流程主要包括预处理、浓缩除盐和结晶固化三个基本环节。预处理流程是通过对应的技术，有效去除含盐废水中悬浮物、油类等大颗粒物质，将废水COD及硬度降低至最低水平。浓缩除盐技术的应用，则能够将废水中的盐分脱除或者不断浓缩，满足后续结晶固化流程要求。结晶固化则是将废水中的盐分真正析出，确保废水能够达到排放或者二次使用要求。

2、煤化工含盐废水的预处理技术

2.1 絮凝沉淀技术

絮凝沉淀是指利用不同的聚合物絮凝剂，使含盐废水发生电解或水解等化学反应，形成带电基团，而带电基团则能够吸附较小悬浮颗粒、有机物或金属离子沉淀物等。在不断作用下，絮凝体就会在重力作用下发生沉淀，实现废水色度、浊度及硬度等参数下降，满足后续浓缩除盐流程处理要求^[1]。

2.2 生化处理技术

生化处理技术在各种化工企业废水处理中，都有较久的使用历史，根据当前生化处理所采用的作用方式不同，又可以分为活性污泥法、厌氧处理法等。生化处理法在具有成本低、处理效果好等方面特征，但是前期需要做好反应物的准备，处理周期较长，仅在处理含盐废水中有机物时，具有良好的处理效果，因此通常适用于含盐量较低的煤化工废水处理环节，能够降低废水的COD。

2.3 高级氧化技术

高级氧化技术根据选用氧化剂的不同，可以分为催化湿式氧化法、抽样催化氧化法、光催化氧化法及电化学氧化法等。相对其他含盐废水预处理技术，高级氧化技术作业条件较为复杂，能够在强氧化剂作用下，将含盐废水中的有机物大分子迅速氧化为小分子物质。这种技术类型能够有效降低含盐废水的毒性，处理效果较好，但是整体运行成本较高，技术控制难度大，在技术进一步革新情形下，将具有良好的应用前景。

2.4 滤膜过滤技术

在当前煤化工含盐废水处理技术体系中，滤膜过滤技术应用较为广泛，其作用机理是以无机膜或者有机高分子膜为过滤介质，以压力差为作用力，对含盐废水中的混合物组分进行差异化分离。由于滤膜孔径的不同，又可以对滤膜过滤技术进行分类，以微滤、超滤膜为代表的大孔径滤膜，仅能够去除含盐废水中的悬浮物及较大的胶体颗粒，无法有效去除盐分物质，纳滤膜和反渗透膜等滤膜，则能够同时去除部分盐分物质。在实际应用中，主要是根据后续浓缩除盐技术应用要求，选择合适的滤膜类型。

3、煤化工含盐废水的浓缩除盐技术

3.1 离子交换技术

离子交换技术在应用于水质电导率低于600μS /cm的含盐废水时，具有技术和经济等方面优势，在实际应用中，又可以分为离子交换柱法和离子交换膜法两种。离子交换柱法是通过交换柱中交换树脂的固定阳离子和固定阴离子的螯合作用，将含盐废水中的阴阳离子截留，实现除盐目的。离子交换膜法则是利用具有不同透过性的高分子膜，使含盐废水中的阴阳离子分别穿透，进而达到去除盐分目的。离子交换技术具有应用成本、经济效益高等方面特征，具有较为广泛的应用。

3.2 电渗析技术

电渗析技术作用原理是基于直流电场的正负电极电位差作用，通过多组有序排列的阴、阳离子交换膜，使得阳离子不断向负极移动，而阴离子则不断向正极方向移动，将浓水和淡水不断分离，进而达到脱盐目的。电渗析技术受制于技术应用条件和成本方面投入限制，在当前煤化工含盐废水处理中的应用还不够广泛，技术应用水平还有待进一步提升。

3.3 反渗透技术

反渗透技术是当前煤化工含盐废水处理中应用较为广泛的技术类型，尤其是结合混床工艺应用，在处理水质电导率高于600μS /cm的含盐废水时，能够将二次水利用率提升至92%以上，具有良好的应用效果

^[2]。反渗透膜的作用机理也较为简单，主要通过外部压力将含盐废水从浓水一侧迁移至由膜隔开的稀水一侧。但是反渗透膜技术应用前期投入较高，在使用中需要结合其他技术才能够达到较好的处理效果。限制了其整体作用的发挥。

3.4 正渗透技术

相对于反渗透技术而言，正渗透技术应用是利用膜两侧含盐废水与汲取液的压差作用，将水分透过膜主动进入汲取液，进而达到含盐废水浓缩的膜分离处理目的。但是在当前技术条件下，多数正渗透技术还是处于实验室阶段，还没有在煤化工企业的含盐废水处理中得以广泛应用。

4、煤化工含盐废水处理的结晶固化技术

4.1 蒸发结晶产混盐技术

蒸发结晶产混盐技术是利用不同的蒸发结晶技术，将固体混盐从溶液析出。由于作用机理的不同，蒸发结晶产混盐技术又有不同分类。早期应用中，主要是以自然蒸发结晶技术为主，其具有成本低、运维便利等方面优势，但是在自然气候条件方面受限较为明显。因此在后来逐步出现多效蒸发结晶和多级闪蒸结晶技术等，当前这两种技术研究相对较为深入，在煤化工含盐废水的处理中得以广泛应用。随着相关方面的研究不断推进，机械蒸汽压缩再循环蒸发结晶技术和膜蒸馏结晶技术也开始出现，但是仅限于实验室及小范围应用，还没有能够得以广泛推广应用^[3]。

4.2 分质结晶产纯盐技术

分质结晶产纯盐技术能够直接实现纯盐组分进行分批和分阶段结晶析出，处理效果较好，在当前应用中，主要是以复合型技术为主，例如纳滤-分质结晶技术、蒸发/冷却耦合-分质结晶技术等。在相关企业的含盐废水处理中，分质结晶产纯盐技术已经得以推广应用，并且整体处理效果能够达到国家相关标准要求，具有较高的推广价值。

5、结束语

就整体上而言，我国煤化工含盐废水处理技术已经形成完整的技术体系，但是相对于国外同行业而言，在高水平技术应用方面相对还较为滞后，尤其是部分技术还处于实验室阶段，虽然在理论上具有较好的处理效果，但是还需要在规模应用方面进行验证。对于煤化工企业而言，应当在实际生产中不断进行改进，将新型技术应用于技术改造环节，以此才能够在确保含盐废水处理效果不断提升基础上，降低企业在这方面的成本投入，为企业经济效益和生态效益实现起到积极促进作用。

参考文献

[1]齐亚兵,张思敬,杨清翠.煤化工高含盐废水处理技术研究进展[J/OL].应用化工:1-7[2021-07-17].

[2]曹迎军.DTRO在煤化工高含盐有机废水处理中的应用[J].工业用水与废水,2021,52(02):51-54.

[3]淡玄玄,陈占江,杨海霞,张朝鹏,原晓丽.高含盐废水处理技术研究现状及应用[J].氯碱工业,2020,56(06):1-5.