常州废水处理设备创新为魂在线咨询

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　　煤化工废水主要包括废碱水合成废水、气化废水和多来源有机废水。其中，废碱水合成废水中有机物含量较高，且成分复杂难以进行分解，因为废碱水的存在给煤化工企业的废水处理带来了不少困难，在处理时首先要分析废碱水和其他污水，然后再对废碱水单独处理。因为处理设施造价高，所以往往采用焚烧处理来代替其他处理方式，处理效果不理想。其次，因为不同的气化防水所产生的气化废水，在其COD、难降解有机物方面差异较大，水煤浆气化方式产生的废水，在生化降解方面明显优于其他气化方式产生的废水降解，这是因为水煤浆气化方式产生的废水中含有的难降解有机物含量较低，且大部分是小分子的有机物，所以降解难度相对较低。

　　2、煤化工废水技术定义

　　目前关于煤化工废水技术还没有一个统一的标准化的定义，可将该技术解释为：所有离开煤化工生产厂区的水以湿气或固化在灰或渣中，仅有少量高浓度的盐水排放到了厂区外的自然蒸发设施中，不向地面或地下排放任何形式的废水。我国主要煤化工项目废水“处理技术，可根据水质的不同分成高浓度有机污水、低浓度含油废水、含盐废水和催化剂废水处理等系统。

　　3、煤化工废水“处理技术存在的难点

　　问题和相应的改进煤化工废水“"处理方案在理论上是可行的，其处理技术、设备和工艺等也都是可行的，但是在实际操作时还存在工艺处理装置运行不稳定、实际操作经验缺乏等问题，难以实现废水的近处理目标，因此需要从技术、经济和管理的方面进行优化改进。

　　3.1 技术方面的问题和解决

　　在技术方面，由于在煤气化时，煤质、物料平衡、反应温度和压力等的变化会引起废水水量和水质的变化，从而影响废水末端的治理和回收利用。尤其是煤化工废水水质波动范围很大，有的液化项目水质的波动范围甚至达到10倍以上。

　　针对该问题可以采取的对策是：第一适当增加调节池容积，使废水在调节池中停留的时间适当增加。第二，进一步提升回收装置的回收率和运行稳定性。第三，建设大容积废水暂存池，废水在暂存池中至少可暂存10～15天。

　　3.2 气化废水处理中的问题和解决

　　气化废水中含有大量的油类物质，以及酚、氨氮、萘等难以降解的有毒有害物质，毒性大、生物降解难度大，气化废水处理难度大。针对该问题建议采取以下措施：第一强化预处理工艺，在气化废水进入到生化降解之前可通过预处理的强化，尽可能去除生化系统中的有害物质，可为之后的生化处理奠定基础。通过采取预处理强化的措施来避免废水水质波动对生化系统产生的不利影响。第二，通过生化处理工艺的改进，比如加入活性炭、活性焦等利用这些物质的吸附性作用来为微生物的生长提供养料，提高有机物氧化分解的速度。第三，可将加压气化技术和水煤浆气化技术结合起来，将加压气化废水作为水煤浆磨煤废水，重视处理制浆过程中的气味问题，保证加压气化废水膜浓缩技术应用的可靠性。

　　3.3 蒸发结晶过程中存在的问题和解决

　　现阶段煤化工废水近处理中需要解决的问题首先要解决的是回收利用中有机物膜污染问题，可以采取的有效措施如下：第一，采用高级氧化措施进行废水深度处理;第二发挥活性炭或活性焦的吸附作用;第三选择高耐腐蚀性和耐污染性的反渗透膜，避免在蒸发时在高浓度盐水环境下出现大面积设备结垢、金属设备或管道腐蚀的问题，通过蒸发结晶装置的改进解决蒸发设施相关问题是当前煤化工废水近处理中有效的措施之一，通过降低蒸发设施生产强度来解决蒸发结晶时能耗过大的问题。不过目前因为对蒸发估算量不准确、对地区环境问题考虑不周全或者本身废水处理时采取的措施不当，所以还没有处理高浓度盐污水方面特别成功的案例可以借鉴。解决建议是：首先为保证最终计算出来的蒸发量科学合理，必须先准确确定蒸发折减系数，当盐水浓度提升后折减系数要有所下降，在盐污水浓度接近饱和状态时蒸发折减系数应趋于0.1，建议一般蒸发折减系数都不能超过0.6。第二做好对当地降雨量、蒸发量的观察记录，通过降雨数据和逐月蒸发数据，以最小蒸发量和最大降雨量确定自然蒸发设施面积、废水存储池容积等。

原有的收集池出水用泵处理完毕后输送至外置式MBR装置、二沉池深度处理出水用泵输送至原水池。原水池出水用泵输送至超滤装置，截留水中的胶体及小颗粒悬浮物。超滤出水储存在超滤产水池中，用增压泵输送至反渗透装置进行脱盐，反渗透装置产水进入反渗透产水池中，通过泵提升输送至循环水站作为循环水补充水使用，反渗透的浓水储存在浓水池中经过BAF装置处理后达标排放。

　　1.2 常规的回用减排工艺存在的问题

　　冷轧废水经过废水调节池，用泵送至pH调整/混凝池，投加酸、混凝剂和絮凝剂，使废水中油及悬浮物颗粒形成较大絮体。出水再进入一级气浮池，将废水中的絮体及悬浮物颗粒携带上浮至池面，形成浮渣去除，一级气浮池出水自流至混凝/絮凝池，继续投加混凝剂和絮凝剂，使废水进一步后自流至二级气浮装置，进一步去除浮渣。二级气浮装置出水自流至pH调节/中间水池，投加酸碱将pH值调整至中性，出水自流至接触生物氧化池，通过生物降解COD，接触生物氧化池出水一部分流入MBR吸水池，MBR吸水池出水进入外置式陶瓷膜装置，能将生物污泥和水分离，自流入回用水系统的回用水原水池，另一部分流入二沉池前混凝/絮凝池，投加混凝剂和絮凝剂，形成絮体，通过二沉池进行生物污泥和水分离，通过砂滤过滤将水中含有的细小絮体过滤后自流入回用水系统的回用水原水池。水中仍然含有一定的COD，且水的电导率较高，通过UF、RO装置进行脱盐处理，采用这种工艺受到废水水质的影响其回用率一般不能超过70%，如在更高的回用率下运行，很容易造成反渗透膜的快速污堵，最终造成回用系统的瘫痪。所以需要一种技术在高COD的情况下也能正常运行，并可忍受较高的运行压力以应对高电导率的废水。

　　在提高回用率的同时冷轧企业也面临着提高回用率后无法达标排放的窘境，反渗透膜只是对废水进行浓缩，并不会降低COD、氨氮、总氮及其他污染物，反渗透的浓水中含有数倍于进水的污染物浓度。如在回收率66%的情况下运行，当进水的COD为30mg/L时，浓水中的COD可达到90mg/L，而根据《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456—2012)中对于COD的要求为70mg/L，可见回用率越高超标排放的风险越大。

　　2、冷轧废水回用减排新技术

　　2.1 针对常规的回用技术无法提高回收率新推出的双膜工艺(超滤+反渗透)

　　反渗透采用最新推出的“LD技术"，即抗菌性34mi进水隔网技术。新LD结合抗菌性技术HYDRAblockTM利用全新的技术在进水隔网导入抗菌性机能，使反渗透膜元件在压降低、污堵少的基础上，又增强了抑制细菌滋生的能力，全面提高了膜元件的抗污染特性。

　　“LD技术"可以解决冷轧废水高COD及电导率的问题，其抗污染性能优异，即使在高COD情况下运行仍然可以保证其抗菌性能的提高，可以确保系统运行更稳定，具备更宽的进水隔网、更低的压力损失以及更致密的芳香聚酰胺分离皮层，拥有高脱盐、低压降、少污堵、易清洗、清洗周期长、长寿命等优势，降低系统清洗费用，低压降减少能耗，从而降低系统总制水成本

1、三元前驱体废水传统处理工艺

　　1.1 三元前驱体废水性质

　　三元前驱体通常由三元液(硫酸镍、钴、锰的混合溶液)、液碱与氨水在一定条件下液相合成，再经陈化、固液分离、流水洗涤、干燥、过筛、除铁、包装等工序制成成品。固液分离和流水洗涤环节分别产生母液和洗涤水，其中三元前驱体的母液pH为12～13，金属离子(Co2++Ni2++Mn2+)质量浓度约100mg/L，氨氮约5～10g/L，硫酸钠约100～150g/L;洗涤水pH为6～8，金属离子(Co2++Ni2++Mn2+)质量浓度约20mg/L，氨氮约1～2g/L，硫酸钠约10～15g/L。每生产1t三元前驱体约产生15m3母液、约10m3洗涤水，水量较大。母液和洗涤水的水质基本相同，但浓度差异较大，导致处理工艺难度大、成本高、效果差。

　　1.2 传统处理工艺

　　1.2.1 汽提+冷冻结晶工艺

　　将母液和洗涤水混合均匀后，采用汽提工艺处理，回收氨水循环利用，重金属(Co2++Ni2++Mn2+)生成氢氧化物〔Co(OH)2+Ni(OH)2+Mn(OH)2〕，汽提排水经调节pH后，用冷冻结晶工艺回收硫酸钠。该工艺流程简单，但洗涤水与母液混合后废水中的氨氮降低，影响了汽提回收氨氮的效率，同时需要增大汽提的设计处理能力，汽提的投资和运行成本增加。采用冷冻结晶工艺时，硫酸钠的去除率约为50%，排水中盐分约为50g/L，难以满足日益严格的环保排放标准要求。

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1.2.2 汽提+传统脱氨+冷冻结晶工艺

　　该工艺将母液与洗涤水分开处理。母液用汽提工艺除氨氮后，采用冷冻结晶工艺除硫酸钠。洗涤水采用生化法、吹脱法、折点加氯法和化学沉淀法等传统氨氮废水处理工艺处置。但采用生物法处理时占地面积大，且洗涤水中的高浓度盐分会对微生物产生抑制作用，导致处理效率降低;采用吹脱法、折点加氯和化学沉淀法存在处理效果差、费用高、产生二次污染等问题。传统工艺已不能达到环保排放标准要求。

　　采用传统处理工艺存在处理效率低，运行费用高、硫酸钠回收率低，排水盐分高、存在二次污染等问题，因此迫切需要采用新工艺处理三元前驱体废水。

　水资源是人类生存和发展过程中所需要的必要资源，也是人们生活过程中的重要资源，而水质的本身具有一定程度上的复杂性，水中包含有多种副产物，这些副产物对水质具有一定程度上的影响，在人们进行生活用水的时候，其水质问题也是人们关注的重要问题。在化工工业发展的过程中，其化工相关原料的组成部分主要是由和溶剂相似的化合物所构成的，这些化合物存在一定的复杂性和多样性的特点，使得化合物在处理的时候，其处理难度是相对较大的，并且在化工废水中，其有毒物质的量也呈现出不断增加的现象，包含有硝基化合物和卤素化合物等等有毒物质，这些化工原料在水中进行有效分解之后，其能够形成含有毒性性质的物质，这些物质对人体的健康具有严重威胁，也会对人们所处的生存环境造成一定影响。

　　化工废水是极其复杂的，废水中的污染物的含量相对较高，化工废水的有毒物质也在不断增加，就会造成水资源被污染之后，出现色度加深的情况。化工废水中存在的污染物质相对较多，化工废水在处理的时候，如果在化工废水中所含有的有毒物质出现增加的现象，这些化合物可能会出现分解的情况，使得其逐渐形成有毒的物质，对人体健康具有一定威胁，也对人们的生活环境产生负面影响。因此，化工废水在处理的时候，其处理工序较为复杂，化工废水中的污染物质的含量也是比较多的，其中的有毒物质容易使得水质出现变质的情况。

　　化工废水主要是化工企业所排放的工业废水，而其接收到的生活污水是相对较少的，其接纳的化工污水的水质和接纳污水量等方面的变动幅度相对较大，在污水进入污水处理厂加以处理的时候，其污水的成分相对复杂，并且含有的有机物以及有毒物质含量相对较高。最后，经过化工企业预处理，其化工企业的废水相关指标虽然合格，但是其污水的后续处理明显存在较大的困难。

　　二、化工废水污染常用的处理技术方案

　　(1)物理法处理

　　化工废水物理法对化工废水进行处理具有设备简单、成本低、管理方便、效果稳定等优点，可以有效地去除废水中颗粒较大的漂浮物、悬浮物和砂或者是密度较小的油等物质。物理法还可以细化为过滤法、重力分离法、离心分离法、沉淀法和气浮法等，每种方法的使用都可以将不同物理性质的污染物分离出来，但是物理法对主要污染物质的去除还不，因此物理法一般都作为其他处理方法的预处理。

　　(2)化工废水的化学处理方法

　　化学处理法是通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物质或将其转化为无害物质的废水处理方法。化学法与其他污水处理方法相比操作比较复杂，成本也比较高，但是它能够真正的达到去除污染物质的目的。化学法也可以具化细分成中和法、混凝法、氧化还原、电化学等方法。通过中和法的化学反应，可以将化工废水的PH值降到中性的水平，也常用于废水的预处理。混凝法即使在废水中投入混凝剂，混凝剂可作为电解质是废水中的某些物质形成胶体逐渐形成絮体沉降。通过氧化还原反应和电解法发生还原反应可以将有些剧毒的物质转化成微毒或无毒的物质，达到防治污染的目的。

　　(3)生物法除污的化工废水污染处理方案

　　生物法除污就是通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的废水处理方法。生物法也有很多的具体分类，如活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法等。其中的微生物主要是细菌和一些藻类及原生动物，采用生物法对污水进行除污最大的优点就是不会产生额外的有害物质，使除污工作更加的环保高效，除此之外，生物法除污还具有花费低，耗能低，处理效率高等多种优点，因此被广泛的应用于化工废水污染处理中。

　　(4)物理化学法的化工废水处理方式

　　物理化学法可以通过物理化学反应去除废水中的污染物质。物理化学法主要包括吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法等，这一方法的使用是在前几种污水处理方法的基础上的进一步强化，能够更加地去除污水中的有害物质，优化污染防治的效果。