煤化工中水处理工艺分析

煤化工中水处理工艺分析

唐小燕

新疆庆华能源集团有限公司 新疆 伊宁 844500

摘要：受到我国能源资源结构和环境保护工作现状要求，煤化工产业发展对社会经济运行稳定性产生重要影响。本文以某煤化工企业水处理工艺应用为例，阐述当前煤化工处理工艺现状及重要性，并结合技术发展说明几种较为常用水处理工艺，以此为相关技术工作开展提供参考，为提升我国煤化工产业发展水平奠定良好基础。

关键词：煤化工；水处理；工艺设计

在煤化工产业运行中，水处理通常是指采用物理、化学方式，或者新型技术对生产流程中的废水进行技术处理，以满足排放或再次使用的基本要求。在当前煤化工生产规模不断扩大，生产工艺更加复杂背景下，水处理工艺也需要保持同步革新，结合当地水资源利用状况，对生产工艺进行优化，以此才能够达到减少水资源浪费，提升水处理效果的基本目标，为企业生产经济效益、生态效益和社会效益实现奠定良好基础。

1、项目概况

某煤化工企业甲醇建设项目，产品体系主要包括煤化气和清洁燃气，项目占地面积为80m²，总投资额36亿元，2017年投入生产运营。由于项目整体建设规模较大，传统的水处理工艺难以满足生产过程中废水处理要求，因此在整体上根据煤化工资源利用情况和环保规范要求，采用湿式双曲线通风技术为主，辅以其他工艺相结合的方式，有效提升水处理工艺运行水平，降低生产废水排放量，为环保处理奠定良好基础。

2、煤化工中水处理工艺现状及重要性

2.1 煤化工废水物化处理工艺

传统的煤化工废水物化处理工艺中，主要有物理处理法、化学处理法和膜分离处理技术等，这些工艺类型技术相对较为简单，较为适合小型煤化工企业水处理技术。物理处理工艺主要是采取萃取法将废水中不同密度和浓度差异的物质分别萃取出来，尤其是对酚类物质，能够达到良好的处理效果。化学处理法通常是以氧化还原反应为基础，对废水中的有机物质、重金属等进行高效处理，由于化学反应的普遍性，使得这种方法能够达到较高的处理效果，并且应用范围也较为广泛^[1]。膜分离技术则是利用人工处理膜，将有害物质和化合物清除，在此基础上延伸而来的反渗透处理膜技术，在煤化工水处理工艺中具有广泛应用。

2.2 煤化工废水生化处理工艺

由于生化处理工艺操作便利、能够实现自动化控制、应用较为便捷等特征，使得其在煤化工水处理中的应用水平不断提升。在当前煤化工水处理中，通常都是利用活性污泥法和组合工艺形式，对煤化工生产中的废水进行处理^[2]。通过有效去除废水中的有害物质，能够达到较好的处理效果。但是生化处理技术的应用，需要在前期进行完善的污泥培植，在污泥中的微生物含量达到较高水平下，才能够确保处理效果，以此通常是与其他废水处理工艺相结合，利用协同处理方式达到处理要求。

2.3 煤化工水处理工艺的重要性

无论是物化处理工艺，还是生化处理工艺，在当前煤化工水处理中，都具有一定的局限性，在煤化工生产环保要求不断提升背景下，这些处理工艺都无法满足水处理参数的基本要求。对于煤化工生产企业而言，强化技术革新，不断推动水处理技术朝着科学化、自动化、高效化方向发展，强化水资源的回收利用，已经成为当前水处理技术发展的基本要求。也只有在不断做好水处理工艺革新的基础上，才能够确保煤化工企业排放废水所带来的污染控制在最低程度，降低对周围农业生产和地下水的影响，实现人与自然的和谐发展，更好的提升生态保护水平。

3、当前常用煤化工水处理工艺

3.1 湿式双曲线自然通风塔工艺

湿式双曲线自然通风塔是利用环境自然风进行冷却，有效进行水处理的工艺类型，其在煤化工生产企业中具有较为悠久的应用历史。相对于传统机械式通风塔而言，在用水量和后期维护工作方面具有较为明显的应用优势，废水净化效果也更好。在当前工艺应用体系中，湿式双曲线通风塔系统的优化主要是从汽轮机参数改进和排气冷却系统入手。由于不同工艺类型对前期投入成本具有较为明显影响，因此需要结合项目整体运行要求和投资限制，选择合适的设备，对运行系统进行优化，以更优化控制运行成本。

3.2 空冷系统和湿冷系统工艺

空冷系统和湿冷系统是以煤化工水处理系统中排气冷却系统不同进行分类的，在实际应用中，二者具有各自优势和劣势。就空冷系统而言，其在后期运行中所需要的水资源消耗量较少，具有较好的生态效益优势，但是在前期投资和后期运维工作中，都需要较大的物力和资金方面的投入。湿冷系统在投资和运行中都具有明显的优势，但是由于运行技术方面的限制，水资源消耗量过大，使得水处理的环保效应难以体现出来。因此对于大型煤化工项目而言，应当选用前提投资大，后期运行稳定性强的间接空冷系统，确保处理成效达到最优化水平。

3.3 污水回用工艺

污水回用是煤化工处理中节约水资源最为有效的措施，通过有效的技术处理，能够在确保回收污水指标达到要求的情形下，对污水进行重复利用，提升水资源利用水平。污水回用工艺，其流程通常是先用石灰对污水进行软化处理，在澄清后再利用过滤和超滤工艺进行二次处理，在有效去除悬浮颗粒基础上，通过脱盐处理流程，确保处理后的污水各项参数达到要求，并再次循环应用于水处理流程。

3.4 凝结水回用精处理工艺

凝结水回用精处理工艺是针对污水回用处理工艺不足延伸出来的新型技术，由于污水回用工艺在实际运行中需要进行脱盐处理，使得工艺流程更加复杂，系统整体运行成本相对较高，技术应用的经济效益无法体现出来^[3]。因此在水处理的蒸汽凝结环节，采用冷却技术等方式，能够实现水处理流程的优化，通过提前精处理的方式，减少脱盐环节带来的运行成本提升，从而实现水处理整体水平的提升。

3.5 循环冷却水浓缩处理工艺

循环冷却水浓缩处理工艺是在传统工艺基础上，采用浓缩处理复合处理技术，将煤化工生产流程产生废水中的碱性物质和高强度聚合物处理掉，以此达到更加直接的处理目的，确保废水处理效果能够达到技术处理参数要求，实现水资源更好利用，减少在水处理过程中的水资源浪费情况。但是循环冷却水浓缩处理工艺较为复杂，在处理过程中对技术要求较高，因此当前还没有能够得以广泛推广。

4、中水回用处理技术

4.1中水回用装置工作原理

中水回用装置工作原理将来自脱盐水系统和循环水系统的排水加入混凝剂和助凝剂经管道混合器后进入混凝反应沉淀池的网格反应区形成絮凝体后自下向上进入斜板填料沉淀掉形成的部分絮体(悬浮物)后，自流至V型滤池进一步去除细小的絮体后，进入原水调节池经提升泵加压并经过换热器，形成带一定压力和温度的水，进入网式过滤器(自清洗过滤器)去掉大的杂质和颗粒，再进入超滤系统分离掉大多数的有机物、悬浮物、色度等，满足符合反渗透进水水质要求进入超滤产水水池，经提升泵加压，并加入非氧化杀菌剂、阻垢剂、还原剂和酸进入保安滤器过滤后由高压水泵增压送至反渗透系统中除去绝大部分可溶性盐分、胶体、有机物及微生物后，进入反渗透产水水池，经提升泵加压送至循环水系统。

混凝反应沉淀池产生的淤泥自流至污泥收集池，再由提升泵加压至脱泥机经助凝剂增加污泥黏度后浓缩和脱水。

5、结束语

煤化工水处理工艺的应用，虽然在项目整体经济效益实现方面占据比重不高，但是对水资源合理利用具有较为直接影响，在未来煤化工项目建设中，必须要强化对水处理工艺应用的重视程度，不断加强技术革新，提升水资源利用水平，以此才能够实现水资源利用水平提升，为社会经济可持续发展做出积极贡献。

参考文献

[1]李彬.煤化工中水处理工艺设计研究[J].化工管理,2020(05):203.

[2]刘文,满强强.煤化工中水处理工艺设计研究[J].石化技术,2019,26(10):362+364.

[3]吴金晓.煤化工中水处理工艺设计研究[J].化工设计通讯,2018,44(09):13+47.