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廢水零排放現(xiàn)狀
1.技術(shù)現(xiàn)狀
污水達(dá)標(biāo)排放與零排放是兩個(gè)完全不同的層次。零排放指通過科學(xué)的處理，實(shí)現(xiàn)全廠污水變淡水后回用，這才叫零排放。
實(shí)現(xiàn)零排放主要依靠對(duì)終端污水生化達(dá)標(biāo)處理后，再由通用技術(shù)雙膜法進(jìn)行脫鹽處理，處理后返回生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行利用。按目前的處理技術(shù)，一次脫鹽處理后僅有60%～70%的淡水能回用。如果真正的零排放還需要把剩余的30%～40%濃鹽水濃縮再處理進(jìn)行回用。
目前，煤化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)終端污水達(dá)標(biāo)排放的占80%～90%，但這并不是零排放。脫鹽后60%～70%淡水回用的企業(yè)占煤化工企業(yè)數(shù)量的10%，這部分企業(yè)可以算接近了零排放，但也不是真正的零排放。對(duì)剩下的30%～40%濃鹽水再進(jìn)行處理回用，固體鹽進(jìn)行資源化分鹽處理，才算是真正的零排放，但這部分企業(yè)極少極少。
要實(shí)現(xiàn)真正的固、液同時(shí)零排放或近零排放，技術(shù)上不難，難的是以最少的投入、最低的運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到最好的運(yùn)行效果。目前，雖然有生物膜反應(yīng)器、濕式氧化、等離子體處理、光催化和電化學(xué)氧化、膜法分鹽、熱法分鹽等技術(shù)，但普遍存在處理成本高的問題。
2.成本現(xiàn)狀
據(jù)大唐國(guó)際化工技術(shù)研究院有限公司介紹，大唐國(guó)際克什克騰40億/年煤制天然氣項(xiàng)目，每天排放的濃鹽水就接近4.8萬(wàn)噸，相當(dāng)于一個(gè)30萬(wàn)～40萬(wàn)人口城市一天的用水量。
如果要實(shí)施零排放，對(duì)這部分濃鹽水進(jìn)行回用，處理這部分水的費(fèi)用每噸就要50元。圍繞選用成本低的零排放技術(shù)已經(jīng)論證了3年，目前還沒有結(jié)果。
據(jù)調(diào)查，寧夏的煤化工企業(yè)用水水源都來(lái)自黃河水，一次取水價(jià)格一般在2.86元/立方米。如果實(shí)施真正的零排放，水處理成本必定要高于一次水取水價(jià)格。面對(duì)大大增加的水處理投入，大部分企業(yè)在最后這一階段放棄了再次治理，等于放棄了零排放的最后沖刺。
而一旦放棄了零排放的最后沖刺，也等于放污染這只虎歸山。據(jù)調(diào)查，陜西榆林某年產(chǎn)60萬(wàn)噸/年甲醇的煤化工企業(yè)污水回用工程采用一級(jí)三段式反滲透裝置，污水回收率達(dá)到85%，這在業(yè)內(nèi)也算很高的了，但是還有15%的廢水仍然要排放掉。這15%的廢水等于濃縮了六七倍，廢水里面的污染物也等于擴(kuò)大了六七倍。
近一段時(shí)間，煤化工“零排放”的問題引起業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注?！傲闩欧拧奔夹g(shù)已經(jīng)有無(wú)數(shù)論著來(lái)倡導(dǎo)了，它是一種“工業(yè)理想”大致是沒有爭(zhēng)議的。
3.技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
廢水“零排放”，在國(guó)外叫ZeroLiquidDisge，簡(jiǎn)稱ZLD，即液體零排放。
這種技術(shù)的出現(xiàn)是因?yàn)榭陀^存在“硬需求”，即在以下環(huán)境中不得不考慮ZLD：當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)要求特別嚴(yán)厲;企業(yè)靠近當(dāng)?shù)鼐用窠踊蝻嬘盟?水庫(kù));十分缺水的地區(qū)，如果開發(fā)新的水源供水比全部回收排水還昂貴時(shí);公眾對(duì)工廠排污十分反感;納污能力緊缺或當(dāng)?shù)丶{污指標(biāo)已經(jīng)用完。而煤化工企業(yè)往往就是符合其中一種或多種條件，就不得不考慮ZLD。
ZLD技術(shù)在國(guó)外已有成熟的經(jīng)驗(yàn)，美國(guó)資源保護(hù)公司(RCCI)自1974年以來(lái)已在美國(guó)和其他一些國(guó)家的170多座火力發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)了“零排放”，上世紀(jì)末也在煉油廠、化工廠、煤礦、鈾礦、煉銅廠實(shí)施“零排放”。本世紀(jì)，這家公司被美國(guó)通用電氣公司(GE)并購(gòu)，我國(guó)神華集團(tuán)鄂爾多斯煤直接液化項(xiàng)目就采用了該公司的ZLD技術(shù)。
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煤化工廢水“零排放”工藝介紹
1.現(xiàn)代煤化工企業(yè)廢水按照含鹽量可分為兩類：
（1）一是高濃度有機(jī)廢水。
主要來(lái)源于煤氣化工藝廢水等,其特點(diǎn)是含鹽量低、污染物以COD為主;
（2）二是含鹽廢水。
主要來(lái)源于生產(chǎn)過程中煤氣洗滌廢水、循環(huán)水系統(tǒng)排水、除鹽水系統(tǒng)排水、回用系統(tǒng)濃水等,，其特點(diǎn)是含鹽量高。
煤化工企業(yè)要實(shí)行廢水零排放，首先要解決的就是脫鹽問題。據(jù)內(nèi)蒙古環(huán)境科學(xué)研究所、徐州水處理研究所介紹，煤化工裝置達(dá)標(biāo)排放的廢水，雖然COD、氨氮等達(dá)到環(huán)保外排標(biāo)準(zhǔn)，但水里面含有NaCl、Na2SO4、CaCl2、MgSO4、MgCl2等鹽類，這些鹽類溶解度較大，一般不會(huì)沉淀，更不會(huì)蒸發(fā)，直接回用會(huì)引起設(shè)備的結(jié)垢、腐蝕和軟泥沉積等，必須進(jìn)行脫鹽處理。
煤化工企業(yè)如果僅停留在這個(gè)回用層次上，也就談不上廢水零排放。但是，要進(jìn)行脫鹽處理就必須上脫鹽裝置。
2.處理工藝步驟
煤化工廢水“零排放”處理技術(shù)主要包括煤氣化廢水的預(yù)處理、生化處理、深度處理及濃鹽水處理幾大部分。
（1）預(yù)處理
由于煤氣化廢水中酚、氨和氟含量很高，而回收酚和氨不僅可以避免資源的浪費(fèi)，而且大幅度降低了預(yù)處理后廢水的處理難度。通常情況下，煤氣化廢水的物化預(yù)處理過程有：脫酚，除氨，除氟等。
（2）生化處理
預(yù)處理后，煤氣化廢水的COD含量仍然較高，氨氮含量為50～200mg/l，BOD5/COD范圍為0.25～0.35，因此多采用具有脫氮功能的生物組合技術(shù)。目前廣泛使用的生物脫氮工藝主要有：缺氧-好氧法(A/O工藝)、厭氧-缺氧-好氧法(A-A/O工藝)、SBR法、氧化溝、曝氣生物濾池法(BAF)等。
（3）深度處理
多級(jí)生化工藝處理后出水COD仍在100～200mg/l，實(shí)現(xiàn)出水達(dá)標(biāo)排放或回用都需進(jìn)一步的深度處理。目前，國(guó)內(nèi)外深度處理的方法主要有混凝沉淀法、高級(jí)氧化法、吸附法或膜處理技術(shù)。
（4）濃鹽水處理
針對(duì)含鹽量較高的氣化廢水等，TDS濃度一般在10000mg/l左右，除了先通過預(yù)處理和生化處理以外，通常后續(xù)采用超濾和反滲透膜來(lái)除鹽，膜產(chǎn)水回用，濃水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)施，這也是實(shí)現(xiàn)污水零排放的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在。
3.后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶操作工藝
蒸發(fā)目前方式有自然蒸發(fā)和MVR機(jī)械蒸發(fā)兩種方式。
（1）自然蒸發(fā)
就是通過建設(shè)蒸發(fā)塘，在合適的氣候條件下，有效利用充足的太陽(yáng)能，將高濃鹽水逐漸蒸發(fā)。
目前設(shè)置蒸發(fā)塘的問題主要有：
占地面積大，存在占用土地資源及資源壓覆的問題;
為確保廢水有效蒸發(fā)，蒸發(fā)塘水深必須嚴(yán)格控制，隨著塘內(nèi)污水含鹽濃度提高，將導(dǎo)致蒸發(fā)效率下降;而煤化工建設(shè)地點(diǎn)多為西北地區(qū)，冬季溫度低，蒸發(fā)困難，到目前為止蒸發(fā)塘的容積設(shè)定一直是一個(gè)難題;
嚴(yán)格說(shuō)，蒸發(fā)塘并非真正意義上的廢水“零排放”。蒸發(fā)塘作為大量廢水的集中儲(chǔ)存設(shè)施，存在污染物揮發(fā)，潰壩等風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)地下水有潛在污染;
國(guó)內(nèi)蒸發(fā)塘的前期研究較少，目前成功運(yùn)行的工程實(shí)例極少，設(shè)計(jì)和運(yùn)行均缺少完善的規(guī)范、規(guī)定可循。
（2）機(jī)械蒸發(fā)工藝主要有多效蒸發(fā)工藝(MED)和機(jī)械蒸汽再壓縮工藝(MVR)。
多效蒸發(fā)(MED)是讓加熱后的鹽水在多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸發(fā)，前一個(gè)蒸發(fā)器蒸發(fā)出來(lái)的蒸汽作為下一個(gè)蒸發(fā)器的熱源并冷凝成為淡水，每一個(gè)蒸發(fā)器稱作“一效”，一般情況下，循環(huán)蒸發(fā)器的串聯(lián)個(gè)數(shù)(效數(shù))在3～5個(gè)。
機(jī)械蒸汽再壓縮工藝(MVR)是利用高能效蒸汽壓縮機(jī)壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生的二次蒸汽，提高二次蒸汽的熱焓，并將二次蒸汽導(dǎo)入原蒸發(fā)系統(tǒng)作為熱源循環(huán)使用。該技術(shù)大幅度降低了蒸發(fā)器生蒸汽的消耗量，補(bǔ)充的生蒸汽也僅用于系統(tǒng)熱損失和進(jìn)出料溫差所需熱焓的補(bǔ)充。
目前，在國(guó)內(nèi)已有少數(shù)工程案例，從運(yùn)行情況看暴露問題有：
腐蝕和污堵問題嚴(yán)重，影響蒸發(fā)裝置的連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。污水中的鈣、鎂離子和硫酸根離子、碳酸根離子、硅酸鹽等，蒸發(fā)結(jié)晶過程中，不斷濃縮達(dá)到共飽和產(chǎn)生硫酸鈣、碳酸鈣等附著形成垢層,極易污堵設(shè)備和管道。
運(yùn)行成本高，多效蒸發(fā)的蒸汽用量和機(jī)械再壓縮工藝的藥劑量是兩種技術(shù)的主要消耗成本;
建設(shè)投資高，高溫下濃鹽水的強(qiáng)腐蝕性，對(duì)設(shè)備和材料選材要求高，導(dǎo)致設(shè)備材料費(fèi)的增高。
廢水處理及高濃鹽分離結(jié)晶是目前制約新型煤化工行業(yè)發(fā)展的一大瓶頸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)在新疆、內(nèi)蒙古、山西、陜西等地投資建設(shè)一批煤化工基地。因煤化工項(xiàng)目耗水量大，廢水成分復(fù)雜，煤化工行業(yè)的廢水排放問題成為環(huán)保治理的重點(diǎn)。
據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)介紹，目前煤化工濃鹽水來(lái)自中水回用裝置二級(jí)反滲透的濃水、循環(huán)水排污水以及化學(xué)水再生水等。高含鹽水含鹽量高達(dá)10000-50000mg/L，主要含Na 、K 、Ca2 、Mg2 、Al3 、Mn2 、SO42-、Cl-、NO3-、NO2-等離子，其中Na 的濃度達(dá)到10000-40000mg/L，Cl-濃度可到10000-20000mg/L，SO42-濃度為10000-20000mg/L。煤化工濃鹽水的另一特點(diǎn)是COD含量較高，為500-2000mg/L。
針對(duì)煤化工濃鹽水中工業(yè)鹽回收利用上存在的難題，可推介一種煤化工濃鹽水資源化利用的新工藝。
首先采用鈍化工藝去除濃鹽水中的鈣、鎂等重金屬離子；
之后再采用絡(luò)合工藝去除洗性硅及部分COD;
將鈍化、鉻合后的濃鹽水酸性吹脫，讓CO32-、HCO3-轉(zhuǎn)化為CO2，然后進(jìn)入去除CO2的裝置;
調(diào)節(jié)pH值后的濃鹽水進(jìn)入凈化裝置，分離大部分雜質(zhì);
比較純凈的濃鹽水進(jìn)入凈化裝置，去除大部分有機(jī)物和多價(jià)離子，得到較為純凈的濃鹽水;
最后再采用制鹽行業(yè)的雜鹽分離技術(shù)，在高溫體系分離硫酸鈉、低溫體系分離氯化鈉，純凈的工業(yè)鹽實(shí)現(xiàn)回用。
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煤制油廢水零排放技術(shù)應(yīng)用
1.典型現(xiàn)代煤化工企業(yè)廢水按照含鹽量可分為兩類:
一是有機(jī)廢水,主要來(lái)源于煤氣化等工藝廢水及生活污水等，其特點(diǎn)是含鹽量低、污染物以COD為主、氨氮含量高，含有酚及多元酚等難生物降解物質(zhì);
二是含鹽廢水，主要來(lái)源于生產(chǎn)過程中煤氣洗滌廢水、循環(huán)水系統(tǒng)排水、除鹽水系統(tǒng)排水、回用系統(tǒng)濃水等，其特點(diǎn)是含鹽量高。
2.煤制油廢水處理的技術(shù)詳解
煤制油工藝的廢水成分復(fù)雜,主要處理氣化廢水、合成廢水、其他工藝排放的生產(chǎn)廢水、初期雨水和生活污水，需要去除廢水中油類物質(zhì)、氰化物、酚、氨和懸浮物等。煤制油廢水處理的技術(shù)特點(diǎn)見表1。
表1煤制油廢水技術(shù)參數(shù)表
煤制油耗費(fèi)水量可分為三部分，分別為化合水、冷卻水和蒸發(fā)水。目前百萬(wàn)噸煤制油項(xiàng)目普遍標(biāo)配循環(huán)冷卻系統(tǒng)，可最大化降低冷卻水用量。來(lái)自神華、中科合成油內(nèi)部消息顯示，經(jīng)過系統(tǒng)循環(huán)，噸油水耗可降至5噸左右。
伊泰鄂爾多斯煤制油示范項(xiàng)目噸油水耗大約為13噸。這主要是因?yàn)槭痉俄?xiàng)目規(guī)模較小，配備節(jié)水設(shè)備并不劃算，而新上馬的煤制油項(xiàng)目，為采用先進(jìn)節(jié)水設(shè)備形成了可能。中科合成油內(nèi)部資料顯示，未來(lái)的百萬(wàn)噸級(jí)煤制油項(xiàng)目水耗標(biāo)準(zhǔn)要小于5噸。
未來(lái)煤制油水耗進(jìn)一步降低空間主要在蒸發(fā)水部分，這一部分通過密閉水系統(tǒng)可最大化節(jié)約。據(jù)中科合成油透露，如采用密閉水系統(tǒng)，噸油水耗可降低到3噸左右，但同時(shí)也會(huì)為煤制油帶來(lái)更大的成本壓力。
3.技術(shù)工藝的整體配套工藝
煤化工廢水的處理及零排放由以下幾個(gè)系統(tǒng)組成：高效生物處理系統(tǒng)，膜處理系統(tǒng)，膜濃縮系統(tǒng)及蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)。
（1）高效生物處理系統(tǒng)
生物處理系統(tǒng)的效果對(duì)于回用及零排放工藝的影響至關(guān)重要。對(duì)生產(chǎn)裝置排放的污水進(jìn)行生化處理之前需經(jīng)過各自的預(yù)處理。
預(yù)處理主要處理氣化廢水、合成廢水、其他工藝排放的生產(chǎn)廢水、初期雨水和生活污水，需要去除廢水中油類物質(zhì)、氰化物、氨氮、酚和懸浮物等。綜合廢水生化處理主要采用上海東碩擁有專利技術(shù)的水解酸化與A/O法相結(jié)合的一體化同步脫氮處理工藝。該同步脫氮組合工藝具有操作維護(hù)簡(jiǎn)單、占地面積小、污泥產(chǎn)率低、泡沫問題小、運(yùn)行費(fèi)用低、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
本工藝流程關(guān)鍵技術(shù)有：
a.污水預(yù)處理系統(tǒng)：
各生產(chǎn)裝置排放的污水經(jīng)過各自的預(yù)處理工藝處理后進(jìn)入綜合廢水的生物處理系統(tǒng)，有利于更好的發(fā)揮生化系統(tǒng)的作用。
其中合成廢水經(jīng)隔油去除浮油后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，加堿調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入兩級(jí)氣浮進(jìn)一步去除浮油、懸浮物及部分有機(jī)物，出水進(jìn)入綜合廢水處理系統(tǒng);氣化廢水進(jìn)入氣化調(diào)節(jié)池后由泵提升至絮凝沉淀池去除SS和硫化物，出水進(jìn)入一級(jí)、二級(jí)氧化反應(yīng)池進(jìn)行脫氰氧化處理，脫氰后的出水進(jìn)入綜合廢水處理系統(tǒng)。
b.水解酸化池：
各生產(chǎn)裝置排放的廢水經(jīng)過各自預(yù)處理系統(tǒng)處理后進(jìn)入綜合廢水調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量，并由廢水提升泵提升至水解酸化池，水解酸化作用對(duì)難降解的COD和多元酚有較好的適應(yīng)性經(jīng)水解酸化反應(yīng)后，廢水生化性提高、部分有機(jī)物被降解。
c.AO脫氮工藝：
廢水在沒有曝氣情況下，進(jìn)入缺氧狀態(tài)，好氧池回流的硝化液回流至缺氧池進(jìn)行反硝化脫氮反應(yīng)，將亞硝酸鹽和硝酸鹽分解成氮?dú)忉尫胖链髿庵小Ｈ毖醭氐某鏊M(jìn)入好氧池。
通過對(duì)好氧池的鼓風(fēng)曝氣作用，同時(shí)在好氧菌膠團(tuán)的作用下，廢水中的小分子有機(jī)物被分解、氧化，生成二氧化碳和水，含氮化合物被氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽。通過A/O脫氮工藝可以改善難降解污染物的性質(zhì)，強(qiáng)化降解廢水中剩余的有機(jī)污染物。
d.高效微生物(HSB)可直接處理高于常規(guī)生化法數(shù)倍濃度的有機(jī)廢水。
經(jīng)多項(xiàng)實(shí)際工程運(yùn)用證實(shí)，HSB對(duì)毒性抑制物的耐受能力遠(yuǎn)高于常規(guī)自發(fā)性微生物，可承受較高濃度的氰化物、硫氰酸鹽、硫化物及酚等毒性抑制物濃度;
HSB高效微生物具有完整的硝化、反硝化及厭氧氨氧化菌群，氨氮去除效率高于常規(guī)自發(fā)性微生物，故可有效處理低C/N較低的煤化工廢水。
(2)膜處理系統(tǒng)
煤制油工藝有機(jī)廢水經(jīng)過上述流程處理后通常仍不能滿足回用標(biāo)準(zhǔn),需要再進(jìn)行超濾及反滲透處理才能回用于循環(huán)冷卻水。
生物系統(tǒng)的出水進(jìn)入高密度沉淀池，池內(nèi)投加PAC、PAM和粉末活性炭，同時(shí)污泥回流，可以有效地增加系統(tǒng)的污泥濃度，增加污染物和絮凝劑、污泥的結(jié)合幾率，去除微小的污染物效果良好;
經(jīng)過V型濾池和活性炭過濾器預(yù)處理的水質(zhì)可滿足后續(xù)進(jìn)膜的要求，通過超濾裝置去除水中的懸浮物、膠體、細(xì)菌和微生物，產(chǎn)水進(jìn)入反滲透裝置，利用反滲透膜的選擇透過特性除去水中絕大部分可溶性鹽分、有機(jī)物及微生物等，RO產(chǎn)水可回用，濃水進(jìn)入膜濃縮系統(tǒng)進(jìn)一步處理。
(3)膜濃縮系統(tǒng)
經(jīng)過膜處理回收后，剩余的高含鹽廢水處理通常采用膜濃縮或熱濃縮技術(shù)將廢水中的雜質(zhì)濃縮。目前高效反滲透(HEMCTec)在國(guó)外已經(jīng)有較廣泛的應(yīng)用，但是目前在國(guó)內(nèi)的使用情況還不是很普及。
高效反滲透具有運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行成本低(一般比傳統(tǒng)的RO要低15%～20%)、投資費(fèi)用低(一般比傳統(tǒng)的RO要低30%)、占地空間小的特點(diǎn)，適用于高純水的制備以及廢水處理。
其主要的流程是：通過軟化去除水中的硬度，然后再通過脫氣去處水中的二氧化碳，再加堿將RO進(jìn)水的pH調(diào)到8.5以上。在這種模式下運(yùn)行，RO的回收率通常能夠達(dá)到90%以上。
(4)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)
膜濃縮后產(chǎn)生的濃液，含鹽量通常高達(dá)20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上。國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的濃液處置方式有蒸發(fā)結(jié)晶、焚燒、沖灰等。
本套蒸發(fā)系統(tǒng)由兩套熱交換器(輔交換器、主交換器)、高速循環(huán)泵、閃蒸器等組成。廢水經(jīng)由提升泵先進(jìn)入輔交換器，經(jīng)過初步通入少量蒸汽將廢水升至特定溫度經(jīng)由主交換器進(jìn)入閃蒸器，閃蒸器內(nèi)為負(fù)壓環(huán)境，閃蒸器末端設(shè)有高速循環(huán)泵，使廢水在輔交換器至閃蒸器內(nèi)部形成高速紊流循環(huán)，廢水以相當(dāng)?shù)牧魉龠M(jìn)入閃蒸器瞬間蒸發(fā)，產(chǎn)生水蒸汽及濃縮液。
水蒸汽經(jīng)由蒸汽壓縮裝置升溫升壓后通入主換熱器，作為主換熱器熱源，再通入輔換熱器利用余熱給后續(xù)進(jìn)入系統(tǒng)的廢水升溫，同時(shí)自身凝結(jié)成蒸餾水送至用戶用水點(diǎn)，從而達(dá)到蒸發(fā)回收的目的。
系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液排出通入結(jié)晶裝置，進(jìn)行結(jié)晶處理并外運(yùn)。CMVR技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：外置加熱裝置;浸沒式沸騰工藝;高流速循環(huán)工藝;獨(dú)特的交換冷凝工藝;全程自動(dòng)控制以及低能耗等。
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國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)項(xiàng)目
1.大唐多倫煤化工項(xiàng)目
大唐多倫煤化工46萬(wàn)噸煤基烯烴項(xiàng)目新增污水處理站工程，是中油東北煉化吉林設(shè)計(jì)院環(huán)境分院總承包項(xiàng)目，該項(xiàng)目從2011年7月開始動(dòng)工建設(shè)，2013年6月成功結(jié)晶出鹽，是國(guó)內(nèi)首座煤化工廢水“零排放”成功運(yùn)行項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資是3.23億元。
（1）水質(zhì)情況
污水處理站接納處理全廠甲醇、MTP、PP、氣化、脫硫等生產(chǎn)裝置及輔助設(shè)施的生產(chǎn)、生活污水。其水質(zhì)特點(diǎn)是水質(zhì)成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高(COD=1500~3000mg/l)、含油濃度高(石油類100~200mg/l)、含鹽量大(TDS=10000~50000mg/l)，并且出水要求全部回用，出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為COD≤20mg/l、BOD≤20mg/l、SS≤10mg/l。
（2）污水處理工藝簡(jiǎn)介
該污水處理站的工藝流程，共包括三大系統(tǒng)，分別為：
低鹽污水處理系統(tǒng)規(guī)模700m3/h(日處理量16800m3)，采用“分質(zhì)預(yù)處理 膜生物反應(yīng) 深度處理”的工藝技術(shù)，主要處理甲醇、MTP等裝置高濃度、高含油的低鹽污水，出水回用至循環(huán)水裝置作補(bǔ)充水。
濃鹽污水處理系統(tǒng)規(guī)模200m3/h(日處理量4800m3)，采用“二級(jí)破氰除氟 膜生物反應(yīng) 反滲透 納濾”的工藝技術(shù)，主要處理氣化、脫硫等裝置高含鹽、高懸浮物的污水，處理后凈水回用，濃水繼續(xù)處理。
蒸發(fā)結(jié)晶處理系統(tǒng)規(guī)模70m3/h(日處理量1680m3)，采用“機(jī)械壓縮再循環(huán)蒸發(fā) 機(jī)械壓縮降膜結(jié)晶”的工藝技術(shù)。主要處理濃縮后的濃鹽水，最終形成結(jié)晶鹽，和脫水后的污泥一同外運(yùn)堆埋。
（3）處理效果和成本
a.處理效果
低鹽系統(tǒng)2012年7月5日開始進(jìn)水調(diào)試運(yùn)行，目前已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行兩年，在一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)水水質(zhì)超出設(shè)計(jì)水質(zhì)2倍的情況下，都能保證出水水質(zhì)優(yōu)于設(shè)計(jì)水質(zhì)指標(biāo)，出水COD平均在10~20mg/l，出水含油量在2.0mg/l以下。進(jìn)水負(fù)荷達(dá)到100%。
濃鹽系統(tǒng)2012年12月2日開始逐個(gè)系列進(jìn)水運(yùn)行調(diào)試，2013年1月19日系統(tǒng)出水合格。在氣化廢水水質(zhì)不穩(wěn)定，水量過大的情況下，經(jīng)過幾個(gè)月的穩(wěn)定運(yùn)行，出水持續(xù)保持穩(wěn)定，COD5~10mg/l，出水TDS等指標(biāo)完全符合設(shè)計(jì)要求。處理水量最大負(fù)荷可達(dá)到120%。
蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)2013年3月15日開始晶種培養(yǎng)，進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，2013年6月26日結(jié)晶系統(tǒng)成功出鹽。整個(gè)運(yùn)行過程中。蒸發(fā)、結(jié)晶出的蒸餾水COD<20mg/l，總堿度<20mg/l，懸浮物<10mg/l，含鹽量40~120mg/l，滿足回用要求。受實(shí)際來(lái)水水量限制，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)目前處理水量為30~50m3/h。
b.成本分析
在整個(gè)水處理過程中，主要成本消耗為電、藥劑和蒸汽。三大系統(tǒng)的單位運(yùn)行成本(不包括人工和折舊)經(jīng)核算分別為：
低鹽系統(tǒng)<1.0元/m3
濃鹽系統(tǒng)<5.0元/m3
蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)：20~25元/m3
（4）技術(shù)先進(jìn)性
國(guó)內(nèi)首座成功起運(yùn)的煤化工污水零排放項(xiàng)目，填補(bǔ)了空白，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，將成為示范性工程;
針對(duì)不同水質(zhì)分別采用了分質(zhì)預(yù)處理工藝，提高后續(xù)構(gòu)筑物的處理效率和效果;
生化處理核心工藝采用具有自主技術(shù)的A/O工藝，該工藝具有工藝先進(jìn)、處理效果良好、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn);
濃鹽水處理采用自主研發(fā)的破氰除氟工藝結(jié)合膜生物反應(yīng)器和納濾反滲透工藝，出水水質(zhì)達(dá)到回用要求;
蒸發(fā)結(jié)晶工藝是在立足于國(guó)內(nèi)降膜結(jié)晶技術(shù)的基礎(chǔ)上與GE公司的機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)相結(jié)合而形成的新工藝。
充分利用化工設(shè)計(jì)院的優(yōu)勢(shì)，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)流程計(jì)算精準(zhǔn)、配管精細(xì)、材料選擇做到經(jīng)濟(jì)合理，極大地降低了建設(shè)投資。
2.山西潞安礦業(yè)（集團(tuán)）有限公司
山西潞安礦業(yè)(集團(tuán))有限公司高硫煤清潔利用油化電熱一體化示范項(xiàng)目是山西省標(biāo)桿項(xiàng)目，是一個(gè)煤炭高端轉(zhuǎn)化、深度轉(zhuǎn)化的示范項(xiàng)目，生產(chǎn)柴油、石腦油、LPG、F-T蠟、溶劑油等四十余種產(chǎn)品。根據(jù)整體規(guī)劃要求，污水實(shí)行全面收集、集中處理，就近回用。
新建1000t/h煤制油廢水零排放工程，主要包括凈水站、化水站、污水站及循環(huán)水站的水處理，其中污水站包括氣化裝置、合成水處理、生活污水、初期雨水及其他工藝裝置排放的生產(chǎn)污水。為了實(shí)現(xiàn)零排放，將污水、化水站排污水及循環(huán)排污水等進(jìn)行中水回用處理，中水回用產(chǎn)生的濃鹽水(高含鹽)進(jìn)一步濃縮、蒸發(fā)及結(jié)晶處理。
目前該項(xiàng)目現(xiàn)已開始施工，預(yù)計(jì)2015年建成并投產(chǎn)，將成為世界首家以“四高四低”為鮮明特色的煤化工資源綜合利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)，高硫煤煤基多聯(lián)產(chǎn)清潔利用項(xiàng)目世界第一。
建成后的水處理站預(yù)期能夠滿足廢水污染治理及零排放的目的，產(chǎn)品水的各項(xiàng)指標(biāo)可達(dá)到再生水用作工業(yè)用水水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，成為現(xiàn)如今我國(guó)最大的煤化工廢水的零排放工程。
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