1、煤化工污水零排放的意義

1.1節約水資源

新型煤化工耗水量巨大，大型煤化工項目，噸產品耗水在十噸以上，年用水量通常高達幾千萬立方米。煤化工的快速發展引發了區域水資源供需的失衡。我國煤炭資源主要集中在北方和西北，恰恰這些地方水資源嚴重不足。目前這些地方已出現了水權紛爭，這種情況如果發展下去，會影響當地工業和農業的正常發展，而且還會帶來很多社會問題。

煤化工污水零排放，將污水最大限度回用，可節約水資源，緩解水資源嚴重短缺的困境。

1.2保護生態環境，避免水體和地下水污染

煤化工企業用水量大，其排放的廢水主要來源于煤煉焦、煤氣凈化及化工產品回收精制等過程。該類廢水水量大，水質復雜，含有大量的有機污染物、酚、硫和氨等，并且含有大量的聯苯、吡啶吲哚和喹啉等有毒污染物，毒性大。在煤炭資源豐富的地域，往往是既缺水又無環境容量、生態脆弱的地方，如新疆伊犁地區、寧夏、內蒙等煤化工基地，實施零排放能有效保護生態環境，避免水體和地下水污染。

1.3零排放意義

“零排放”即對煤化工在生產中所產生的生產廢水、污水、清凈下水等經過處理，全部用于回用，對外界不排放廢水，稱作為“零排放”。對于目前西北地區在建和擬建的煤化工項目，“零排放”尤其重要，既解決一部分水資源問題，又不對當地的環境和生態造成污染和破壞。

二、煤氣化污水的特點

氣化廢水的來源及特性：在煤的氣化過程中，煤中含有的一些氮、硫、氯和金屬，在氣化時部分轉化為氨、氰化物和金屬化合物；一氧化碳和水蒸氣反應生成少量的甲酸，甲酸和氨又反應生成甲酸氨。這些有害物質大部分溶解在氣化過程的洗滌水、洗氣水、蒸汽分流后的分離水和貯罐排水中，一部分在設備管道清掃過程中放空等。

對于煤氣化工藝技術，目前主要有固定床、流化床和氣流床三種；對于爐型，有固定床間歇氣化爐、灰熔聚、德士古、恩德爐等多種。固定床、流化床和氣流床三種氣化工藝的排水水質情況見下表：

三、煤氣化污水處理技術

3.1煤氣化廢水經酚氨回收后的水質

三種氣化工藝產生的廢水，氨含量均很高；固定床工藝產生的酚含量高，其它兩種較低；固定床工藝焦油含量高，其它兩種較低；氣流爐工藝中產生的甲酸化合物較高，其它兩種工藝基本不產生；氰化物在三種工藝中均產生；有機污染物COD，固定床工藝產生最多，污染最嚴重，其它兩種工藝污染較輕。

上述三種工藝的廢水如不經過預處理直接進行生化處理是不行的，尤其是氨特別高，魯奇爐的酚含量也很高。

對于魯奇爐廢水需要進行酚氨回收裝置進行回收預處理；流化床和氣流床工藝煤氣化廢水需要進行氨回收預處理。經過預處理后的各廢水水質如下：

3.2煤氣化（固定床工藝）廢水生化處理工藝

固定床工藝煤氣化廢水CODcr濃度高，屬有機污水，含有大量氨氮和酚，有一定的色度，具有如下特點：

（1）污水中有機物濃度高，B/C值約0.33，可采用生化處理工藝。

（2）污水中含有難降解有機物如單元酚、多元酚等含苯環和雜環類物質，有一定的生物毒性，這些物質在好氧環境下分解較困難，需要在厭氧/兼氧環境下開環和降解。

（3）污水中氨氮濃度高，處理難度較大，需要選用硝化和反硝化能力均很強的處理工藝。煤氣化廢水處理技術。

（4）污水中含有浮油、分散油、乳化油類和溶解油類物質，溶解油的主要組分為苯酚類的芳香族化合物。乳化油需要采用氣浮方式加以去除，溶解性的苯酚類物質需要通過生化、吸附的方法去除。

（5）含有毒性抑制物質，污水中酚、多元酚、氨氮等毒性抑制物質，需要通過馴化提高微生物的抗毒能力，需要選擇合適的工藝提高系統抗沖擊能力。

（6）非正常污水排放的影響，當工藝生產過程出現問題時，會導致污染物濃度高的非正常污水排放，該污水不能直接進入生化處理系統，需要設置事故調節等措施。

（7）污水色度較高，含有一部分帶有顯色基團的物質。

由此，為確保工藝污水處理出水水質，工藝污水選用以去除CODcr、BOD5、氨氮等為主體的生化處理工藝（主要考慮硝化和反硝化），選用以除油、脫色為主要目的的預處理工藝，選用以物化為主的后處理強化工藝。采用的工藝如下：

3.3煤氣化（流化床及氣流床）廢水生化處理工藝

流化床及氣流床工藝產生的廢水，其COD并不高，生化性較好（尤其是氣流床工藝產生的廢水），這些廢水主要特點是氨氮高，應選用硝化和反硝化效果好的處理工藝。

但生化處理僅去除污水中的有機污染、油、氨、酚、氰化物等，其污水中鹽并不能去除。

四、煤氣化污水零排放

4.1煤化工排水的分類

煤化工在生產中的排水包括：生產污水、生活污水、清凈下水、初期雨水等。生產污水主要是氣化污水；清凈下水主要來自循環水排污以及脫鹽水站排放的濃鹽水；初期雨水主要是受污染區域的前十分鐘收集雨水。
上述排水中水量較大的是清凈下水和生產污水，一般考慮將清凈下水與生產污水、生活污水、初期雨水等分開收集，即分為清凈水和污水兩大類。

4.2污水的回用

煤化工生產過程中需要大量的循環水，循環水站的規模一般很大，需要的補充水量很大。在考慮將清凈下水和污水處理的出水回用時，一般考慮回用于循環水站的補充水。

污水處理站的出水雖然去除了大量的有機污染、氨、酚等物質，但其鹽分并沒有減少。而清凈下水以及脫鹽水站的濃鹽水中的鹽分較高，一般是原水的4～5倍。故要將污水回用，就需要對污水進行脫鹽處理，否則鹽會在系統中循環累積。

4.3中水回用工藝種類

目前在我國已經應用的水的除鹽工藝方法有化學除鹽（即離子交換法除鹽）、膜分離技術、蒸餾法除鹽水處理以及膜法和離子交換法結合的脫鹽工藝等。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

（1）離子交換法除鹽工藝

離子交換法水處理技術已相當成熟，適合用于水中含鹽量不高的場合，但在處理高氯高鹽高硬水、苦咸水、海水時，該技術有樹脂再生過程中需消耗大量酸、堿，其排放液又會污染環境的缺點。

（2）膜除鹽工藝

隨著膜研究的進展，膜分離技術已迅速發展，膜使用領域愈來愈廣，現已成為產業化的高新技術，它有操作方便，設備緊湊，工作環境安全，節約能耗和藥劑的優點，其主體分離工藝是反滲透技術，為反滲透作預處理工藝的有超濾和精濾技術。可以根據原水不同的水質組合成各種不同的流程。

（3）膜法和離子交換法結合的脫鹽工藝

反滲透膜法與離子交換法聯合組成的除鹽系統是目前使用較為廣泛的除鹽水處理系統。在這種系統中，反滲透作為離子交換的預脫鹽系統，除去原水中約95%以上的鹽分和絕大部分的其他雜質，如膠體、有機物、細菌等；反滲透產水中剩余的鹽分則通過后繼的離子交換系統除去。