探討煤化工高含鹽廢水綜合治理方案
【南京純水設(shè)備】現(xiàn)代煤化工的快速發(fā)展帶來(lái)一系列的問(wèn)題,高含鹽廢水的處理一直是研究的熱點(diǎn)和制約企業(yè)發(fā)展的難點(diǎn),也是亟待解決的痛點(diǎn)。廢水近零排放技術(shù),雖然在實(shí)驗(yàn)條件下已經(jīng)得到實(shí)現(xiàn),但是在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過(guò)程中仍面臨重重阻力,主要表現(xiàn)在系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、膜單元使用周期短、分鹽效果差、投資運(yùn)行成本高等方面。未來(lái)幾年,我國(guó)還將處于工業(yè)化過(guò)程中,廢水處理需求也與日俱增。因此,穩(wěn)定、高效、低成本煤化工高含鹽廢水綜合治理方案將具有良好的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。
項(xiàng)目整體高鹽污水回收率達(dá)到80%以上
某企業(yè)的污水處理場(chǎng)分為生產(chǎn)污水處理系列、含鹽污水處理系列、清凈廢水處理系列以及高鹽水系列。所有生產(chǎn)裝置及輔助設(shè)施產(chǎn)生的污水、清凈廢水都將在此進(jìn)行處理、回用,并且必須達(dá)到環(huán)評(píng)批復(fù)“全部回用,不得外排”的要求。南京工業(yè)純水處理設(shè)備項(xiàng)目中采用高鹽廢水預(yù)處理、經(jīng)進(jìn)一步膜濃縮、蒸發(fā)、結(jié)晶分鹽處理回收大部分水后,獲得氯化鈉、產(chǎn)品,少量母液干燥外運(yùn)。
根據(jù)企業(yè)需要,高鹽水系列最終排出的結(jié)晶鹽不能為混鹽,需要實(shí)現(xiàn)Na?SO?和氯化鈉分質(zhì)結(jié)晶,所得結(jié)晶鹽作為產(chǎn)品外送。煤化工項(xiàng)目污水中的鹽分主要來(lái)自原水、煤以及各工藝段中所加藥劑。該企業(yè)的原水為淮河水,水質(zhì)波動(dòng)較大,特別是豐枯水季硫酸根和氯根出現(xiàn)比例顛倒的情況,即枯水季硝(硫酸根)多鹽(氯根)少,豐水季鹽多硝少。鹽化工行業(yè)熱法分鹽中鹵水鹽硝比例差距較大,而煤化工污水(礦井水除外)往往是鹽硝比例接近,這給熱法分鹽的工藝帶來(lái)挑戰(zhàn)??紤]到淮河水鹽硝比例變化較大,即便在硝鹽聯(lián)產(chǎn)范圍內(nèi),也會(huì)造成參數(shù)調(diào)整困難,甚至可能出現(xiàn)需要采用序批式生產(chǎn)的狀況。
因此,針對(duì)該企業(yè)的需要,某研究院設(shè)計(jì)了以下技術(shù)方法和路線:在有機(jī)物去除方面,臭氧在催化作用下可以生產(chǎn)大量羥基自由基,羥基自由基的氧化電位為2.8伏,可以將有機(jī)物分解為礦化物如二氧化碳和水,該自由基反應(yīng)具有無(wú)選擇性、反應(yīng)速度快的特點(diǎn)。在分鹽結(jié)晶方面,考慮到淮河水鹽硝比例變化較大,采用前置分鹽的方式,即利用納濾膜可分離一、二價(jià)離子的特性,在熱法分鹽前設(shè)置納濾膜,將水中一、二價(jià)離子先進(jìn)行粗分。在納濾濃水側(cè)采用硝鹽聯(lián)產(chǎn),產(chǎn)出Na?SO?,納濾淡水側(cè)采用MVR濃縮后,進(jìn)入氯化鈉結(jié)晶器產(chǎn)出氯化鈉,實(shí)現(xiàn)硝/鹽分離,解決淮河水豐、枯水季硫酸根、氯離子比例變化帶來(lái)的波動(dòng)及操作參數(shù)頻繁調(diào)整的問(wèn)題,保障分鹽效果。
針對(duì)該企業(yè)的高鹽廢水,該研究院還開(kāi)發(fā)了高含鹽廢水整體工程技術(shù)解決方案,主要包括:高級(jí)氧化單元、高效除硬過(guò)濾單元、膜法分質(zhì)單元、膜法濃縮減量單元、蒸發(fā)結(jié)晶單元。
據(jù)了解,目前項(xiàng)目已經(jīng)完成了現(xiàn)場(chǎng)中試的長(zhǎng)周期試驗(yàn),同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,編制了工藝包和可研報(bào)告,進(jìn)而對(duì)整體項(xiàng)目進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),目前開(kāi)展高含鹽廢水預(yù)處理、納濾及其預(yù)處理和蒸發(fā)結(jié)晶單元的施工建設(shè),預(yù)計(jì)2019年9月底完成現(xiàn)場(chǎng)施工,開(kāi)始進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行,
2020年,進(jìn)行高含鹽廢水近零排放裝置標(biāo)定,完成項(xiàng)目驗(yàn)收和穩(wěn)定運(yùn)行。據(jù)預(yù)計(jì)年節(jié)水量可達(dá)288萬(wàn)立方米。
實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效、低成本煤化工高含鹽廢水的綜合治理
本案例中所述的高鹽廢水近零排放技術(shù)主要適用于反滲透濃水、氣田產(chǎn)出水、煤化工廢水等高鹽污水的深度處理及近零排放。該項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn),能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定、高效、低成本煤化工高含鹽廢水的綜合治理,具有良好的應(yīng)用前景和發(fā)展空間,在中國(guó)石化內(nèi)部普及率預(yù)計(jì)會(huì)超過(guò)50%。
此外,高鹽工業(yè)廢水的來(lái)源廣泛,綜合來(lái)講主要有三部分組成:一是在沿海缺水地區(qū),海水淡化過(guò)程中產(chǎn)生的大量濃縮廢水;二是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中直接排放的高鹽廢水;三是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中廢水循環(huán)利用所產(chǎn)生的鹽水。合肥純水設(shè)備我國(guó)高鹽廢水產(chǎn)生量約占總廢水量的5%,且每年仍以2%的速度增長(zhǎng)。高鹽廢水近零排放處理可以使得企業(yè)實(shí)現(xiàn)水資源的充分利用,同時(shí)針對(duì)目前日趨嚴(yán)格的環(huán)保規(guī)定,又是企業(yè)能夠生存下去的資本之一,具有極強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益。
同時(shí),該技術(shù)的開(kāi)展還具有突出的社會(huì)效益,特別是在水資源日益短缺的當(dāng)下,水資源短缺已經(jīng)嚴(yán)重制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。工業(yè)用水占全國(guó)總用水量的1/4以上,用水效率偏低,浪費(fèi)情況極其嚴(yán)重。隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益重視,高鹽工業(yè)廢水近零排放是民心所向,大勢(shì)所趨。
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