蒸发结晶技术在高含盐废水零排放领域的应用
摘要：国家经济水平的不断提升，促使各种能源以及环境问题逐渐凸显出来，使得如何对工业废水进行有效处理，成为了现如今我国各有关企业、单位以及人员重点关注的问题之一。下文将对新型煤化工废水零排放技术问题以及解决思路进行简要的阐述及分析。煤化工企业的基本职能为，经由对煤实施相应加工操作的方式，促使其转化，再对转化后生成的能源进行有效利用。
关键词：煤化工废水;零排放;技术问题;解决思路
我国属于现如今煤炭资源较为丰富的国家之一，所以，促使各煤化工企业将其实效性良好地发挥出来，对促进我国综合国力的提升具有积极影响。但与此同时，基于此类企业在实施具体的生产操作时，会伴有大量的废水产生，不仅会对周边区域的自然生态环境产生较大的不良影响，同时，也不利于相应企业的平稳、健康发展。
1 煤化工废水的分类
煤化工，本质上是以煤为原材料，通过一系列的化学加工的手段，使煤转化成我们需要的各种形态的能源燃料和化工原材料产品，煤化工目前共有一次、二次和深度加工三个阶段。从时间上看，分为传统和新型两种，传统煤化工一般包括煤气、焦煤、合成氨等方面;新型的煤化工则是制备燃料、油化液化、多分子的烯烃类化合物等方面。煤化工废水从产物的性质上来分，则主要有焦化废水、气化废水和液化废水三个方面。
2 新型煤化工废水零排放技术问题
2.1 企业用水缺乏第二水源保障
例如，在煤化工企业进行煤制油过程中，所需要消耗的水资源约为8～12t左右，但现如今，我国大多新型煤化工企业均为建立在相对规模较大的煤炭基地周边，相应地区及周边区域中存在较为严重的水资源匮乏问题，无法使得新型煤化工企业实施的各项生产操作以充足的水资源作为支撑，所以，对第二水源实施有效开发具有十分关键的意义。其中，可通过将多种可利用性较高的洁净废水作为第二水源等方式。
2.2 缺乏进一步分析新型煤化工企业的废水水质特点
现如今在对各煤化工企业实施的有机废水实施预处理以及生化处理操作以后，对所处理水的水质实施描述的指标只包括COD、H2S及氨氮等，无法有效描述出废水中所含有各类难降解、毒性及挥发性物质的数量及类别。同时，对各煤化工企业中实施的含盐废水描述的指标也只包括SS、TD以及氨氮等，无法合理科学地分析出废水中TDS各离子成分等。
2.3 所设计以及应用的新型煤化工废水零排放工艺计划存在问题较多
第一，现如今针对此类废水所实施的零排放工艺主要指，通过对物化、生化以及BAF等的方式进行废水处理，随后，处理后的废水与含盐废水一同经由双膜法回用系统的处理后进入蒸发结晶或蒸发塘，进而达到对废水近零排放处理的目的。其中，若应用一级反渗透，则会产生大量的浓水，同时，通过浓缩倍数对此类水的水质特征推算，无法掌握实际水质特征。第二，若利用浓水反渗透，减少浓水量，基于一级反渗透中有机物钙镁等物质会对反渗透膜造成结垢及生物污染及硅的污染及累计，因此，十分有必要对软化、除硅、除COD等技术的研究提起高度重视。第三，实施过二段再浓缩回收再利用的浓盐水，其含盐量达到5万～8万mg/L左右，浓水量仍很大但含盐量不够高，因此，对此类废水的最终去向问题加以有效解决十分必要。同时，各有关企业始终将废水的蒸发结晶作为主要的研究内容之一，这也是具备实效性较高的零排放方式之一。
其中，由于现如今所应用的多效蒸发结晶技术需要消耗的蒸汽量、电耗、循环水耗量过高，因此，在无法支撑固态蒸发结晶所带来的能耗损失时，多数企业开始着重于利用自然蒸发塘对含盐度较高的废水实施处理，以求可以达到在对废水实施近零排放的同时，大幅度降低能源及资金的投入成本。
但基于在对蒸发塘进行具体应用的过程中，产生的高挥发性有机物的泄露以及污水外逸问题较为频繁，且造成的影响也非常恶劣，因此，对浓盐水减量化处理，即提高进入蒸发结晶的含盐量及减少进水量，及开发高效节能的新型蒸发设备，研究分盐结晶工艺，提高盐的资源化率，三者联合，以有效推进新型煤化工废水的零排放进程，对促进各环节废水处理操作的实效性发挥具有积极意义。
3 新型煤化工废水零排放技术问题解决思路
3.1 积极开发第二水源
在具备较高典型性的煤炭基地中，所能应用的水资源种类较多，例如矿井水、自然降水及地下水等，因此，经由遵从水循环往复的基本原理，对水可循环利用的特点实施深入挖掘，创设起结构较为合理的地下水库，有助于煤化工企业实施的各项生产操作均可以具有充足的水资源作为支撑。其中，在上述可应用水资源中，矿井水的可利用水量最多，且水质相对较好，因此，可通过对高矿化度、高浊的矿井水组合新技术实施有效研究、开发，并对相应工艺的条件实施合理完善、优化的方式，将其回用成高质量的煤化工用水，支撑新型煤化工企业所实施的各项生产操作，有助于促进相应企业的整体效率提升。
3.2 对煤化工废水的水质特征实施有效分析
在确保对煤化工废水中存在的有机废水实施了合理的预处理以及生化处理以后，也应对废水中存在的各种有色、强挥发性以及有毒物质等进行精确的定量及定向分析。同时，针对典型性较高的含盐废水，应对其中含有的TDS中存在的离子成分，与对膜造成污染的物质加以深入的研究及分析。此外，应对反渗透浓盐水水质实施定量及定性分析。经由合理实施上述操作的方式，有助于提升新型煤化工废水处理工艺开发工作的整体效率以及实效性。
3.3 树立起优良的废水零排放理念
首先，对经由浓水反渗透操作进行处理的含盐废水中，存在的可对反渗透膜造成严重结垢污染的镁、钙等物质，以及无法顺利实施脱硅操作等问题，应通过对反渗透浓水中的硅的水化学机理进行研究及分析，探寻及创新出具备高效的同步脱镁、钙、硅技术，并对现有的反渗透技术进行完善更新，及开发寻找新的膜浓缩技术，进而创设出具备较高经济性以及稳定性，可对高含盐量煤化工废水实施有效的膜浓缩回用技术。
其次，想要对高浓度含盐废水实施有效的膜浓缩工艺操作，就需要对多种高级氧化技术实施深入研究，进而通过对可有效去除可降解性较低有机物的废水处理技术及设备等加以合理应用的方式，大幅度降低基于反渗透浓水蒸发操作产生强挥发性污染气体，降低周边环境受到污染的可能性。
再次，传统的反渗透浓缩产生浓水量较大，浓水含盐量(8万mg/L)不高，直接排入蒸发系统，造成蒸发量较大，蒸发系统的造价及能耗较高，故亟待开发出可靠的膜浓缩工艺，达到浓水减量化的目的，目前市面上涌现的膜浓缩如：正渗透、DTRO、EDM、MVR等技术，可根据水质特点进行对比分析选择。
最后，由于现如今所应用的浓盐水多效蒸发结晶技术及蒸发塘，具有能耗高、资金投入量较多等问题，因此，研究及开发节能性及高效性的新型浓盐水蒸发设备，提高产盐资源化利用率，减少杂盐及危废的排放，大幅度提升高浓盐水整体处理效率，同时，有助于降低各类资源、资金浪费现象发生的几率及危废的排放量。
结束语
综上所述，随着各类能源消耗以及自然生态环境污染等问题出现的频率日益提升，且不断趋于严重化，十分有必要探寻以及开发出可对新型煤化工企业废水实施新技术以及新设备，有助于推进各煤化工企业的稳定、健康发展进程，有利于促进我国总体经济水平的提升。
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来源：《防护工程》作者：雷云