近幾十年來,隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,，我國對于資源和能源的消耗急劇增加。作為一個“富煤貧油”國家,，發(fā)展煤化工對我國降低能源依賴,、緩解環(huán)境污染具有積極的推動意義,。

煤化工產(chǎn)業(yè)主要是以煤作為原料，經(jīng)加工轉(zhuǎn)換成氣體,、液體,、固體能源或化工產(chǎn)品。近年來,，眾多大型煤化工項目尤其是煤氣化項目在我國各地不斷出現(xiàn),，使我國成為全球大發(fā)展煤化工的國家。數(shù)據(jù)顯示,，當(dāng)前我國煤制天然氣產(chǎn)能約為1500億立方米,、煤制烯烴產(chǎn)能將近3000萬噸。

1,、煤化工廢水“零排放”的重要意義

煤化工產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,，對于我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展帶來了重要的推動力，但同時對于水資源的消耗也急劇攀升,。有數(shù)據(jù)顯示,，我國煤化工產(chǎn)業(yè)中，每噸產(chǎn)品的耗水量超過10噸,。而我國煤炭儲量大的西北地區(qū),，卻普遍存在水資源較為短缺的問題。同時,，這些地區(qū)缺少受納水體,，且環(huán)境脆弱，廢水經(jīng)處理后無處排放,。因此,，要解決該地區(qū)水資源短缺的問題，同時避免對當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來破壞,，對于煤化工廢水處理后回用,，實現(xiàn)“零排放”顯得尤為必要。

2,、煤化工廢水處理

2.1 煤化工廢水的特點

煤化工生產(chǎn)工藝多樣,，不同的工藝裝置均會產(chǎn)生大量的廢水，但廢水組分也有所差異,，具有污染物種類多,、濃度高,，并且存在大量有毒有害污染物質(zhì)等特征。通常其來源主要包括氣化廢水,、工藝裝置廢水,，車間沖洗水等。此外,，還含有雨水,、生活污水及部分清凈下水。其中,，氣化廢水是煤化工廢水的主要來源,，占比超過60%。作為原料的煤中通常含有氮,、硫及一些金屬等物質(zhì),。其中一部分氮被轉(zhuǎn)化為氨、氰化物等,；而金屬則轉(zhuǎn)化為金屬化合物,。此外，廢水中還含有一些難降解化合物如吡啶類化合物,、油類物質(zhì)等,。

2.2 煤化工廢水“零排放”處理技術(shù)

我國具備較為豐富的煤炭資源，傳統(tǒng)意義上的煤炭利用較為粗放,，因此也帶來了嚴(yán)重的污染,。而發(fā)展煤制天然氣，對于緩解我國原油短缺的能源結(jié)構(gòu)形勢具有重要意義,。此外,，煤制天然氣還具有熱能利用率較高的優(yōu)勢，對于廢熱還可進(jìn)行循環(huán)利用,，對于我國天然氣氣源也具有良好的補(bǔ)充作用,。作為現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的，煤氣化消耗水量大,，產(chǎn)生的廢水也多,。

煤氣化工藝可分為高溫和低溫氣化兩種，其中高溫氣化廢水中COD,、酚等含量較低。而隨著魯奇爐煤氣化工藝裝置越來越成熟,，其應(yīng)用也日益廣泛,。但由于魯奇爐煤氣化工藝煤氣化溫度較低，因此,，其廢水成分更復(fù)雜,，廢水處理難度加大,。魯奇爐工藝廢水中氨和酚含量較高，因此需要在預(yù)處理階段對氨和酚進(jìn)行回收處理,。通常魯奇爐煤氣化廢水COD可高達(dá)mg/L,，氨氮含量可達(dá)200-250mg/L，總酚約為800-1000mg/L,。此外,，廢水的色度大，含有大量油類物質(zhì),。因此,，在對廢水的預(yù)處理系統(tǒng)中還要設(shè)置焦油回收裝置。而流化床和氣流床等煤化工工藝廢水中氨含量高,，因此需對氨進(jìn)行回收處理,。

（1）有機(jī)廢水處理。

由于煤化工廢水有機(jī)物含量高,，因此主要以生化法對有機(jī)物進(jìn)行去除,。通常采用預(yù)處理+生化法+深度處理系統(tǒng)對廢水進(jìn)行處理。固定床工藝中,，氨,、酚含量高。由于這兩種物質(zhì)無法直接生化處理,，因此,，需對其進(jìn)行回收處理?？刹捎谜舭惫に噷U水中的氨進(jìn)行回收,，采用萃取法分離酚。通過降低氨酚濃度,，確保后續(xù)生化處理順利進(jìn)行,。而流化床和氣流床主要是氨濃度較高，則主要需進(jìn)行氨回收,。

通過生化法處理,，可以去除大部分有機(jī)物。煤化工廢水中有機(jī)物含量高,，但還存在一些難降解的有機(jī)物,。因此，通常采用厭氧-好氧工藝,，即結(jié)合硝化和反硝化機(jī)理來進(jìn)行難降解有機(jī)物處理,。對于油類，則采用隔油、氣浮等工藝來進(jìn)行去除,。由于經(jīng)生化法處理后廢水指標(biāo)并不能完全滿足達(dá)標(biāo)回用要求,。因此，要實現(xiàn)廢水的回用和“零排放”,，還需對廢水進(jìn)行深度處理,。常用的深度處理工藝有過濾、混凝沉淀,，超濾,、納濾、反滲透等處理技術(shù),。

（2）濃鹽水處理,。

煤化工濃鹽水主要來自除鹽水系統(tǒng)排放、回用系統(tǒng)濃水等,。濃鹽水處理通常包含濃鹽水濃縮處理及固化兩個步驟,，以及結(jié)晶鹽的處理。而這也是對煤化工廢水實現(xiàn)“零排放”處理的難點,。對于濃鹽水的濃縮處理,，常用的處理工藝有反滲透、納濾膜濃縮工藝等,。此外,，對于高濃度鹽水的固化處理，還有熱法濃縮工藝技術(shù),，如多效蒸發(fā),、膜蒸發(fā)等。通過上述濃鹽水濃縮處理的方式,，可以實現(xiàn)良好的清水回收率,。但有研究顯示，目前我國煤化工濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶工藝技術(shù)尚不成熟,。要終實現(xiàn)濃鹽水的“零排放”,，還需配套蒸發(fā)塘等工藝，即利用太陽能來使高濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶,。