煤化工行業高含鹽廢水處理探究
時間:2022-12-01 08:40:19
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1含鹽廢水處理工藝概述
煤化工行業的廢水主要包括兩種,一種是工藝廢水、生活污水等,目前主要采取化學工藝和微生物技術進行處理。另外一種則是高含鹽廢水,其處理流程較為復雜,目前主要有以下兩種技術。
1.1膜分離技術
膜分離技術是當前煤化工產業治理含鹽廢水的主要手段,具有成本低、效率高、技術成熟等一系列優勢。膜分離技術利用的是滲透壓原理,較為典型的技術是反滲透膜分離技術,分離膜可以將大部分鹽分、有機物和雜質顆粒截留在一側,通過人工裝置提高壓強、溫度來提高產水率。高校反滲透膜技術(HERO)的濃縮凈化產水率可以達到98%以上,但從技術本質來說,需要較長的處理期,同時人工進行壓力、溫度干預也容易造成滲透膜的破壞,影響正常使用壽命,這是亟待改進的方面;國際方面主要通過改良膜技術的材料成分,如傳統的四氟聚乙烯材料,比常規的高聚合物材料有更好的疏水性,納濾膜分離技術可以截留多價離子等。
1.2熱濃縮技術
熱濃縮技術主要依靠熱工設備提供的熱能,將液體中的固體成分進行濃縮,蒸發出水分,最終實現分離和凈化。在上世紀80年代以前,熱濃縮技術得到了廣泛地應用,除了煤化工含鹽廢水領域之外,還包括海水淡化、石油化工等產業。熱濃縮技術的工藝原理簡單,但要實現高效的濃縮技術和精華效果,需要投入大量的機械設備,能耗成本較高,企業的經濟效益不高。經過對多效率蒸發、機械壓縮蒸發等方式的改造,目前主要以多級串聯的方式展開生產活動,產水率一般維持在90%左右。對于煤化工產業而言,含鹽廢水的處理可以分為兩個大的步驟,第一是促使廢水溶液產水,第二則是對于處理后剩余的高濃度鹽液進行處理。煤化工含鹽廢水剩余的殘渣包括大量結晶體、顆粒等有毒物質,可以通過焚燒、自然蒸發、深井灌注等形式消除對自然環境的影響。
2高含鹽廢水處理工藝應用存在的問題和對策
2.1技術方面存在的問題和對策
就膜分離技術而言,在煤化工生產活動中面臨的主要問題是污染物堵塞,即污水中所含的鹽分、雜質、膏狀物、油類等物質相互融合反應,形成膠狀物體,在微生物的影響下不斷沉積、依附在滲透膜表面,時間異常,高鹽分物質在多種化學、物理作用下會對滲透膜產生腐蝕作用,縮短正常使用壽命。針對膜分離技術出現的問題,可以通過多種方式加以清理,如采用滅菌藥品、殺菌光線等進行長期維護,采用超聲波震蕩技術來減少堵塞,也可以通過人工方式定期更換清理等。針對熱濃縮工藝而言,企業要一次性投入大量資金用于建設熱工設備,而在進行濃縮處理的過程中,水中高含量的氯離子、鈣離子等會在設備內部形成鹽垢,導致機械設備存在潛在風險;解決這一問題的常規手段是采取沖灰的方式,采用化學手段降低液體中離子濃度,加速處理過程。
2.2經濟方面存在的問題及對策
煤化工產業的發展是依賴于不同企業構成的工藝體系,高含鹽廢水處理系統能夠廣泛、長期、穩定地運行下去,除了考慮技術、環境等要素之外,最重要的是從經濟角度考慮成本問題。對于膜分離技術而言,本身作為一類高科技材料產品需要大量的資金投入,如果縮短其使用壽命,必然會給企業造成沉重的經濟負擔;而采取熱濃縮工藝的設備單項投資規模很大,在日后的運營維護中也需要大量的人力物力,如果企業產出無法滿足,必然無法長久的維持。因此,要解決經濟方面存在的問題,必須從兩個方面入手:其一,國家針對煤化工產業給予一定的政策和資金支持,第二,煤化工產業從自身入手,優化產業結構,提高生產效率,增強市場盈利能力。
3結語
綜上所述,經濟效益和環境效益之間存在的矛盾并不是不可調和的,通過有效技術手段處理,可以將煤化工含鹽廢水的自然環境影響降到最低。無論從理論還是實際角度分析,都不存在完全零排放的工業企業,要從整體上提高煤化工高含鹽廢水處理的問題,必須有國家層面出臺各項制度,結合技術、經濟等要點,尋求廢水處理的新途徑、新方法。
作者:方青 單位:東華工程科技股份有限公司