1、概略

　　隨著我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的不時(shí)推進(jìn)，越來越多的廢水隨之產(chǎn)生，但是到目前為止，很多煤化工企業(yè)的廢水還是以部分回用、部分排放作為廠區(qū)廢水的主要處置途徑。

　　排放的廢水以高含鹽、高堿度和高硬度為主要特征，這部分廢水直接排放河流會(huì)造成部分水域含鹽量增加從而影響當(dāng)?shù)毓喔葪l件、水環(huán)境及土壤環(huán)境。隨著國(guó)家環(huán)保政策請(qǐng)求越來越嚴(yán)厲，這樣的處置方式已逐步成為企業(yè)開展的瓶頸，采用零排放技術(shù)也逐步開展成為煤化工廢水處理的必經(jīng)之路。

　　2、高含鹽水的來源及水質(zhì)狀況

　　(1)目前煤化工生產(chǎn)過程中，高含鹽水的來源主要來自于化學(xué)水的濃水、循環(huán)水排污水及氣化設(shè)備排出的含離子濃度較高的達(dá)標(biāo)污水。

　　(2)高含鹽水的水質(zhì)。對(duì)大多數(shù)煤化工企業(yè)來說，由于沒有納污水體，企業(yè)通常都最大限度回收應(yīng)用水資源，多股廢水通常實(shí)施脫鹽處置。廢水經(jīng)過軟化、過濾、多級(jí)反滲透后，出水通常作為化學(xué)水、循環(huán)水的補(bǔ)水加以應(yīng)用。反滲透的濃水處置通常采用的方法是進(jìn)入蒸發(fā)塘。但由于蒸發(fā)塘受地點(diǎn)、氣候影響，不能發(fā)揮最大效能，且嚴(yán)重影響公開水的水質(zhì)。由于反滲透濃水的含鹽量很高，所以實(shí)施零排放工作勢(shì)在必行。高含鹽水經(jīng)過濃縮、蒸發(fā)及結(jié)晶后，出水補(bǔ)充化學(xué)水、循環(huán)水，結(jié)晶鹽分保送到掩埋場(chǎng)實(shí)施掩埋。

　　3、高含鹽水通常采用的處置工藝

　　目前國(guó)外、國(guó)內(nèi)對(duì)高含鹽工業(yè)廢水處理通常采用的工藝有：蒸發(fā)塘、多效蒸發(fā)-結(jié)晶、多效閃蒸、單效蒸發(fā)-結(jié)晶，而單效蒸發(fā)-結(jié)晶又分為：降膜蒸發(fā)、噴淋蒸發(fā)、濃縮蒸發(fā)-結(jié)晶等多種方式。目前在國(guó)內(nèi)運(yùn)用主要是降膜蒸發(fā)+結(jié)晶工藝、噴淋蒸發(fā)+結(jié)晶工藝、濃縮蒸發(fā)+結(jié)晶工藝。下面就三種方式的蒸發(fā)+結(jié)晶工藝做一個(gè)簡(jiǎn)述。

　　3.1 降膜晶種法(應(yīng)用蒸汽緊縮機(jī)實(shí)施升溫、加壓和蒸汽循環(huán))蒸發(fā)器+結(jié)晶工藝

　　3.1.1 蒸發(fā)器工藝描繪

　　(1)鹽水蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)基于設(shè)備的進(jìn)水水質(zhì)，通常循環(huán)水排污水、脫鹽水濃水與處置后的達(dá)標(biāo)污水，經(jīng)二至三級(jí)反滲透處置后的濃水，成為蒸發(fā)系統(tǒng)的進(jìn)水。為了避免蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)垢，硫酸鈣(鹽種)在濕的蒸發(fā)器外表循環(huán)。經(jīng)過對(duì)鹽種濃度、鹽種特性和設(shè)備的幾何參數(shù)等設(shè)計(jì)參數(shù)的控制，蒸發(fā)器得以在這種具有嚴(yán)重結(jié)垢傾向的環(huán)境中正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在蒸發(fā)器換熱管內(nèi)壁，隨著水從鹽水膜中蒸發(fā)出來，剩余的鹽水濃度到達(dá)過飽和，硫酸鈣、硅酸和其他易結(jié)垢的化合物開端堆積。由于鹽種的存在，開端沉淀的物質(zhì)會(huì)堆積在鹽種晶體外表，促使晶體的生長(zhǎng)，而不會(huì)構(gòu)成新的晶核附著在換熱外表。也就是說硅酸和其他具有結(jié)垢傾向的鹽分會(huì)附著在硫酸鈣晶體外表。這種避免結(jié)垢的機(jī)理叫做“優(yōu)先沉淀”，該理論被理論證明可以有助于堅(jiān)持換熱外表的清潔。鹽種工藝最大水平降低了硫酸鈣的結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)能夠緩解其他化合物如硅酸等產(chǎn)生的結(jié)垢問題。但是有一種鹽分的結(jié)垢不能經(jīng)過鹽種工藝來預(yù)防，它就是碳酸鈣。因而需求在蒸發(fā)器上游的除氧器中去除CO2來消弭碳酸鈣在蒸發(fā)器中結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)。除添加阻垢劑和氯化鈣(用于協(xié)助引晶)以外，廢水給水pH值還在給水箱中實(shí)施調(diào)整，之后給水流過一臺(tái)板式換熱器后進(jìn)入除氧器，在這里去除二氧化碳和其他揮發(fā)性物質(zhì)。在此去除二氧化碳可避免當(dāng)給水在蒸發(fā)器中濃縮時(shí)構(gòu)成碳酸鹽結(jié)垢的可能性。去除氧氣可降低腐蝕。除氧器在一個(gè)略高于蒸發(fā)器鹽水槽中壓力的恒定壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　(2)工藝原理。進(jìn)料廢水進(jìn)入給水箱，在除氣和脫二氧化碳前在這里將pH值調(diào)整到5.5~6.0。酸化的廢水經(jīng)泵流經(jīng)換熱器，在這里將其溫度提升到接近沸點(diǎn)。管子內(nèi)部產(chǎn)生的蒸氣流經(jīng)除霧器，并進(jìn)入蒸氣緊縮機(jī)中。緊縮蒸氣流到傳熱管的外側(cè)。廢水進(jìn)入除氧器與低壓蒸汽逆流接觸，去除水中氧氣和二氧化碳等不可凝氣體。濃鹽水從管子內(nèi)降落，工廠蒸汽或工藝蒸汽的熱量被傳至較冷的鹽水側(cè)，使一部分水蒸發(fā)。當(dāng)工廠蒸氣(工藝蒸汽)釋放熱量時(shí)，其本身冷凝成冷凝液。熱進(jìn)料廢水與鹽水槽中的濃鹽水相混合。濃鹽水從底槽不時(shí)循環(huán)流到傳熱管束頂部的頂部管箱。冷凝液經(jīng)換熱器泵回，并在換熱器中將熱量釋放給新進(jìn)入的進(jìn)料廢水。當(dāng)濃鹽水在傳熱管內(nèi)部以降膜流下并返回到底槽時(shí)，一部分水被蒸發(fā)。少量濃鹽水從鹽水槽排出，以控制鹽水槽中的鹽水濃度，并將進(jìn)一步在結(jié)晶器系統(tǒng)進(jìn)一步處置后最終成為固體鹽分。

　　3.2 反滲透濃縮與臺(tái)風(fēng)蒸發(fā)器

　　反滲透濃縮與臺(tái)風(fēng)蒸發(fā)器是依據(jù)廢水特征，未來水經(jīng)過水質(zhì)水量調(diào)理后首先進(jìn)入到疊片式過濾器去除廢水中有可能影響膜濃縮的懸浮物，過濾出水進(jìn)入膜濃縮系統(tǒng)實(shí)施濃縮，濃縮系統(tǒng)分為一級(jí)兩段，總回收率為80%，浸透液可供循環(huán)冷卻用水或制取脫鹽水，濃縮液進(jìn)入臺(tái)風(fēng)蒸發(fā)系統(tǒng)實(shí)施蒸發(fā)結(jié)晶，完成水和鹽分的別離，從而完成含鹽廢水的零排放處置。

　　3.2.1 調(diào)理預(yù)處置單元

　　調(diào)理預(yù)處置單元包含調(diào)理池、疊片式過濾器兩部分。調(diào)理池——實(shí)施廢水水質(zhì)水量的調(diào)理，完成廢水的均質(zhì)化及均量化。疊片式過濾器—作為膜濃縮段的預(yù)處置單元體的高效別離系統(tǒng)，過濾精度為20μm，操作壓力為1.0疊片式過濾器是由一系列的薄片疊在一同組成的，薄薄的塑料疊片兩邊刻有大量一定微米尺寸的溝槽。一串同種形式的疊片疊壓在特別設(shè)計(jì)的內(nèi)撐上。經(jīng)過彈簧和液體壓力壓緊時(shí)，疊片之間的溝槽穿插從而制造出具有一系列共同過濾通道的深層過濾單元，這個(gè)過濾單元裝在一個(gè)耐壓耐腐蝕的濾筒中構(gòu)成過濾器。SPINKLIN自動(dòng)反沖洗過濾器是疊片式過濾器在于它的專利設(shè)計(jì)的內(nèi)撐，一體式內(nèi)撐上有一組彈簧，一個(gè)活塞，和三組反沖噴嘴，他們配合其他控制系統(tǒng)共同作用到達(dá)高效過濾和完整反沖的成效。

　　3.2.2 膜濃縮單元

　　膜濃縮單元包含中間水池、膜堆及其配套系統(tǒng)。中間水池——調(diào)理水量，為膜濃縮提供穩(wěn)定水量。膜濃縮單元——應(yīng)用特殊的WLRO膜濃縮系統(tǒng)實(shí)施廢水回收，回收率為80%以上，能夠大大降低蒸發(fā)結(jié)晶單元的處置范圍。廢水經(jīng)過本單元之后濃縮的TDS上升至100000mg/L以上。

　　4、結(jié)論

　　本文對(duì)上述零排放處置工藝實(shí)施了系統(tǒng)闡述、討論和比擬。依據(jù)有關(guān)文件引見和理解，目前我國(guó)在煤化工行業(yè)，運(yùn)用和正準(zhǔn)備運(yùn)用零排放的企業(yè)越來越多，其主要應(yīng)用上述處置技術(shù)對(duì)高含鹽水實(shí)施處置，以此最大限度地實(shí)施水應(yīng)用，到達(dá)企業(yè)零排放的目的。隨著環(huán)保壓力的越來越大，特別是西北缺水地域，由于沒有納污水體，對(duì)企業(yè)污染管理必需全方位實(shí)施，也必需采用零排放技術(shù)。應(yīng)用上述零排放技術(shù)完整能夠防止對(duì)當(dāng)?shù)氐墓_水的污染，固然目前尚在中國(guó)企業(yè)應(yīng)用較少，但在國(guó)外運(yùn)用技術(shù)卻較為成熟。隨著環(huán)保壓力的加大，采用零排放技術(shù)勢(shì)在必行，只需企業(yè)克制技術(shù)和投資瓶頸，零排放完整能夠在化工行業(yè)、煤化工行業(yè)完成。