1、概略

　　隨著我國煤化工產業(yè)的不時推進，越來越多的廢水隨之產生，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造成部分水域含鹽量增加從而影響當地灌溉條件、水環(huán)境及土壤環(huán)境。隨著國家環(huán)保政策請求越來越嚴厲，這樣的處置方式已逐步成為企業(yè)開展的瓶頸，采用零排放技術也逐步開展成為煤化工廢水處理的必經之路。

　　2、高含鹽水的來源及水質狀況

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

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

　　3、高含鹽水通常采用的處置工藝

　　目前國外、國內對高含鹽工業(yè)廢水處理通常采用的工藝有：蒸發(fā)塘、多效蒸發(fā)-結晶、多效閃蒸、單效蒸發(fā)-結晶，而單效蒸發(fā)-結晶又分為：降膜蒸發(fā)、噴淋蒸發(fā)、濃縮蒸發(fā)-結晶等多種方式。目前在國內運用主要是降膜蒸發(fā)+結晶工藝、噴淋蒸發(fā)+結晶工藝、濃縮蒸發(fā)+結晶工藝。下面就三種方式的蒸發(fā)+結晶工藝做一個簡述。

　　3.1 降膜晶種法(應用蒸汽緊縮機實施升溫、加壓和蒸汽循環(huán))蒸發(fā)器+結晶工藝

　　3.1.1 蒸發(fā)器工藝描繪

　　(1)鹽水蒸發(fā)器的設計基于設備的進水水質，通常循環(huán)水排污水、脫鹽水濃水與處置后的達標污水，經二至三級反滲透處置后的濃水，成為蒸發(fā)系統(tǒng)的進水。為了避免蒸發(fā)器內結垢，硫酸鈣(鹽種)在濕的蒸發(fā)器外表循環(huán)。經過對鹽種濃度、鹽種特性和設備的幾何參數等設計參數的控制，蒸發(fā)器得以在這種具有嚴重結垢傾向的環(huán)境中正常運轉。在蒸發(fā)器換熱管內壁，隨著水從鹽水膜中蒸發(fā)出來，剩余的鹽水濃度到達過飽和，硫酸鈣、硅酸和其他易結垢的化合物開端堆積。由于鹽種的存在，開端沉淀的物質會堆積在鹽種晶體外表，促使晶體的生長，而不會構成新的晶核附著在換熱外表。也就是說硅酸和其他具有結垢傾向的鹽分會附著在硫酸鈣晶體外表。這種避免結垢的機理叫做“優(yōu)先沉淀”，該理論被理論證明可以有助于堅持換熱外表的清潔。鹽種工藝最大水平降低了硫酸鈣的結垢風險。同時能夠緩解其他化合物如硅酸等產生的結垢問題。但是有一種鹽分的結垢不能經過鹽種工藝來預防，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)器中結垢的風險。除添加阻垢劑和氯化鈣(用于協助引晶)以外，廢水給水pH值還在給水箱中實施調整，之后給水流過一臺板式換熱器后進入除氧器，在這里去除二氧化碳和其他揮發(fā)性物質。在此去除二氧化碳可避免當給水在蒸發(fā)器中濃縮時構成碳酸鹽結垢的可能性。去除氧氣可降低腐蝕。除氧器在一個略高于蒸發(fā)器鹽水槽中壓力的恒定壓力下運轉。

　　(2)工藝原理。進料廢水進入給水箱，在除氣和脫二氧化碳前在這里將pH值調整到5.5~6.0。酸化的廢水經泵流經換熱器，在這里將其溫度提升到接近沸點。管子內部產生的蒸氣流經除霧器，并進入蒸氣緊縮機中。緊縮蒸氣流到傳熱管的外側。廢水進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。濃鹽水從管子內降落，工廠蒸汽或工藝蒸汽的熱量被傳至較冷的鹽水側，使一部分水蒸發(fā)。當工廠蒸氣(工藝蒸汽)釋放熱量時，其本身冷凝成冷凝液。熱進料廢水與鹽水槽中的濃鹽水相混合。濃鹽水從底槽不時循環(huán)流到傳熱管束頂部的頂部管箱。冷凝液經換熱器泵回，并在換熱器中將熱量釋放給新進入的進料廢水。當濃鹽水在傳熱管內部以降膜流下并返回到底槽時，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，并將進一步在結晶器系統(tǒng)進一步處置后最終成為固體鹽分。

　　3.2 反滲透濃縮與臺風蒸發(fā)器

　　反滲透濃縮與臺風蒸發(fā)器是依據廢水特征，未來水經過水質水量調理后首先進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，過濾出水進入膜濃縮系統(tǒng)實施濃縮，濃縮系統(tǒng)分為一級兩段，總回收率為80%，浸透液可供循環(huán)冷卻用水或制取脫鹽水，濃縮液進入臺風蒸發(fā)系統(tǒng)實施蒸發(fā)結晶，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 調理預處置單元

　　調理預處置單元包含調理池、疊片式過濾器兩部分。調理池——實施廢水水質水量的調理，完成廢水的均質化及均量化。疊片式過濾器—作為膜濃縮段的預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計的內撐上。經過彈簧和液體壓力壓緊時，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，這個過濾單元裝在一個耐壓耐腐蝕的濾筒中構成過濾器。SPINKLIN自動反沖洗過濾器是疊片式過濾器在于它的專利設計的內撐，一體式內撐上有一組彈簧，一個活塞，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——調理水量，為膜濃縮提供穩(wěn)定水量。膜濃縮單元——應用特殊的WLRO膜濃縮系統(tǒng)實施廢水回收，回收率為80%以上，能夠大大降低蒸發(fā)結晶單元的處置范圍。廢水經過本單元之后濃縮的TDS上升至100000mg/L以上。

　　4、結論

　　本文對上述零排放處置工藝實施了系統(tǒng)闡述、討論和比擬。依據有關文件引見和理解，目前我國在煤化工行業(yè)，運用和正準備運用零排放的企業(yè)越來越多，其主要應用上述處置技術對高含鹽水實施處置，以此最大限度地實施水應用，到達企業(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，對企業(yè)污染管理必需全方位實施，也必需采用零排放技術。應用上述零排放技術完整能夠防止對當地的公開水的污染，固然目前尚在中國企業(yè)應用較少，但在國外運用技術卻較為成熟。隨著環(huán)保壓力的加大，采用零排放技術勢在必行，只需企業(yè)克制技術和投資瓶頸，零排放完整能夠在化工行業(yè)、煤化工行業(yè)完成。