煤化工废水零排放案例分析

第一篇：煤化工废水零排放案例分析

【环保】中煤图克煤化工废水零排放案例分析

 工艺技术

2015年5月22日

文| 韩洪军 贾胜勇 李琨 徐春艳 哈尔滨工业大学 前言

EBA工艺是由哈尔滨工业大学研发的专门处理鲁奇炉、BGL炉以及低温裂解炉等产生的高浓度酚氨废水的组合处理技术。高浓度酚氨废水虽经酚氨回收工艺处理，但进入生化处理系统的废水成分依然复杂且有毒有害，其中酚化合物浓度可达200~1000mg/L、氨氮浓度可达100~300mg/L。EBA工艺通过提高废水可生化性、降低废水毒性、提高污泥活性等方面的技术使高浓度酚氨废水处理出水满足回用水的标准，为煤化工废水处理的安全稳定、节能低耗、连续和长周期运转提供有力保障。技术介绍

EBA工艺具有有机负荷高，组合性强，水力停留时间短，占地面积小，基建投资少，能耗及运行成本低等优点。该生物组合技术包括：EC外循环厌氧技术(external circulation anaerobic process)、BE生物增浓技术(biological enhanced process)、多级A/O(anoxic/oxic)脱氮技术为主体的系列生化处理技术，以及后续辅以高密度沉淀技术、高级氧化技术以及BAF(biological aerated filter)技术进行深度处理。

预处理环节采用氮气气浮除油技术（国家专利技术），氮气气浮可以避免因空气预氧化导致的废水色度加深、泡沫增加以及预氧化中间产物苯醌类物质难以生化降解的难题，为后续生化处理创造良好的条件。

EC外循环厌氧技术（国家专利技术）可以完成厌氧共代谢过程，在改善高浓度酚氨废水水质的同时，实现部分有机物的羧化和苯酰化的转变，避免多元酚向苯醌类物质的转化，降低后续好氧生物处理难度同时减轻运行负担。

BE生物增浓技术（国家专利技术）通过控制特定的水力条件、高生物添加剂、高污泥浓度、高污泥龄等参数，在低溶解氧状态下，使酚类物质的毒性得到有效降低，实现有机物去除、氨氮短程硝化反硝化和脱氮过程相结合的工艺。

多级A/O脱氮技术的回流比可以根据需要进行调整，针对BE生物增浓处理出水中剩余有机物和氨氮的C：N比不足的问题，对氨氮硝化和反硝化脱氮进行强化处理，多级A/O脱氮技术的缺氧与好氧交替的运行条件可以改善难降解污染物的性质，强化降解废水中剩余的有机污染物。高密度沉淀技术主要是通过活性硅藻土的物理化学吸附功能，进一步吸附去除多级A/O出水中难降解的COD，同时使活性硅藻土和污水中的悬浮物等一同沉淀。部分在沉淀污泥中的活性硅藻土以絮体的形式一起回流到吸附段的首段继续反应，部分活性硅藻土随沉淀污泥排至污泥脱水间。

高级氧化技术采用非均相臭氧氧化技术，非均相臭氧氧化技术是以产生·OH自由基等强活性自由基为目的的高级氧化过程，它遵循羟基自由基反应机理，具有更广阔的应用前景和使用范围。

BAF技术采用亲水性滤料，拥有吸附、截滤和生物降解的功能，对废水中剩余有机物和氨氮等进行进一步处理。典型案例

中煤鄂尔多斯能源化工有限公司废水处理工程处理对象为BGL气化炉废水，该废水特点包括：①废水中表面活性物质较多，好氧曝气时泡沫很大；②废水中的油类物质呈乳状态，采用隔油及加压气浮等工艺，去除效果较差；③废水中的主要污染物成分有单元酚、多元酚、氨氮、有机氮、脂肪酸及其它较少量的芳香烃、萘、蒽、噻吩、吡啶等难降解有机物，废水的可生化性较差（B/C小于0.3）；④废水中主要污染指标为：COD=3500-4000 mg/L，BOD=900-1120 mg/L、总酚=600-800 mg/L、氨氮=250-350 mg/L，废水水量=350 m3/h。中煤鄂尔多斯能源化工有限公司废水处理工程于2012年5月开始施工建设。2014年1月，哈尔滨工业大学技术团队指导该废水处理工程的调试，目前进水负荷已经达到设计能力，该企业的废水处理工程经过15个月的稳定运行，生化处理系统的出水100%回用至原水系统。每天有600-720吨的高浓水进入蒸发器系统，最终产生12-20吨盐，中煤鄂尔多斯能源化工有限公司废水处理工程实现了真正意义上的零排放。

3.1 工艺简介

中煤鄂尔多斯能源化工有限公司高浓度酚氨废水处理工艺流程如图1所示。

高浓度酚氨废水和厂区生活污水分别进入酚氨废水调节池和生活污水调节池进行水质和水量的调节。经分质预处理后的生活污水和酚氨废水经厌氧配水井混合后进入EC外循环厌氧塔，该工艺可以降低酚氨废水的毒性，提高其可生化性同时降低COD和总酚的浓度。EC外循环厌氧塔的出水进入BE生物增浓系统之前需经厌氧循环池进行厌氧泥的循环，沉淀污泥排至厌氧配水池经厌氧提升泵重新进入EC外循环厌氧塔。BE生物增浓系统采用廊道设计，即酚氨废水先经环形的外廊道后进入折流式的内廊道。多级A/O系统与二沉池合建，A/O系统采用折流式廊道设计，末端设置沉淀池。多级A/O系统廊道底部均匀设置曝气装置，通过阀门控制其启闭，可以根据进水水质调整A池和O池的相对池容比例，使有机物的去除和脱氮达到最优效果。为提高臭氧高级氧化的效果，在二沉池出水进入臭氧接触氧化池之前先经高密度沉淀池去除悬浮物，以提高臭氧氧化的效率。经臭氧氧化的出水需经30min的缓冲停留，释放出水中未完全反应的臭氧，然后进入BAF滤池，进一步去除有机物和氨氮。

图2 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司高浓度酚氨废水处理工程全景图

图3 各工艺出水色度变化

图4 浓盐水结晶堆场

图5 浓盐水结晶盐

3.2 运行指标

该废水处理工程主要用于COD、氨氮和酚的去除，经过15个月（2013.12-2015.03）的稳定运行，COD、氨氮、挥发酚和总酚的去除率分别达到98%，99%，100% 和98%，出水水质满足《中华人民共和国化工行业标准》HG/T3923-2007的《循环冷却水用再生水水质标准》要求。具体水质控制指标如下：

图6 清水池COD在线监测值

图7 清水池氨氮在线监测值 结论

哈尔滨工业大学韩洪军教授团队研发的EBA工艺成功应用于中煤鄂尔多斯能源化工有限公司废水处理“零排放”工程中，该工艺技术具备占地小、投资省、运行成本低、出水水质高、操作简单、运行稳定的特点。

自2014年1月起，中煤鄂尔多斯能源化工有限公司废水零排放工程运行17个月，全厂没有排放口，全部废水处理回用到原水系统统一调配。

EBA工艺的总投资为0.8万元/m3d（1000m3/h=1.9亿元），目前企业核算的运行费用2.85-3.15元/m3，该工艺与常规物化强氧化+生化等工艺相比，投资费用节省40-60%，运行费用节省50-80%，实现了真正意义上的废水处理零排放。

  标签 废水零排放

第二篇：废水零排放实施方案

废水零排放实施方案

关键词：废水

零排放

工业废水处理

生活污水处理

回收利用

我厂坐落于常年干旱少雨的陕北黄土高原，缺水严重，而且电厂是用水大户，每天产生的废水量非常大，实现废水的零排放，不仅有较好的环境效益和社会效益，同时还具有较好的经济效益。因此，实现废水的零排放势在必行。

要实现废水的零排放，应主要从两个方面着手。一是废污水的处理和回收利用；二是从废水的来源尽量减少和合理排放。

我厂废水能够排至厂外的主要有灰水回用水池溢流、清水调节池溢流、生活污水调节池溢流、工业废水调节池溢流、煤废水调节池溢流、煤废水回用水池溢流。

各个专业在值长的调度下密切配合，加强联系才能在满足各用户的前提下确保不溢流，达到零排放。

一、灰水回用水池的来水为：辅机冷却水池排污，脱硫废水，化学中和水池排水，机组排水槽排水经化学废水处理装置处理后的回收水。用户有脱硫工艺水箱，灰库喷淋，灰场用水。因为用户较多且均存在间断性补水，所以对灰水灰用水泵的运行方式要求较为严格，且灰水回用水池的液位变化没有规律。因此需要各专业密切配合，才能满足各用户的需要和确保零排放。

1、化学值班人员加强调整灰水回用水池水位。首先保证灰库用水，如果脱硫工艺水箱少量补水（脱硫工艺水箱补水手动门开3—4档）和灰库同时用水，只需运行一台灰水回用水泵运行即可。若灰库、脱硫工艺水箱、灰场同时用水，运行两台灰水回用水泵。向灰库、灰场供水总门全开，调整灰水回用系统压力在0.4MPa左右。若压力高时，调整灰水回用水池再循环门开度，确保正常压力在0.4MPa左右。

2、灰水回用水池水位低时，可以启动机组排水贮存槽排水泵和最终排水泵将机组排水贮存槽内存水打至灰水回用水池。也启动#2或＃3清水泵，开启灰水回用水泵和清水泵出水联络门，向灰水回用水系统打水。清水池、灰水回用水池水位低时，联系脱硫停止向灰场和脱硫工艺水箱补水，并联系脱硫将废水排至灰水回用水池。如灰水回用水池液位高时，及时联系脱硫向灰场和脱硫工艺水箱打水，若灰场蓄水池液位高时，灰场国信值班人员应用潜水泵打至灰场或用潜水泵打至洒水车对灰场进行喷洒。当灰场喷洒设备故障不能正常运行时灰场管理员应及时告知脱硫值班人员，脱硫值班员应立即通知化学停止向灰场供水。

3、脱硫值班员应根据用水需要和用水量灵活调整运行方式。灰库不卸灰时应开大工艺水箱补水门，将工艺水箱补至高水位。当灰水回用水泵出口母管压力低又无法提高时，如果灰库灰位高，可适当关小工艺水箱补水门，以保证灰库卸灰的压力。

4、中午（11时至12时）、晚上（17时至18时）卸灰人员吃饭期间或由于灰量少暂停卸灰时，卸灰人员应通知除灰值班员由脱硫值班人员及时通知化学运行人员调整灰水回用水泵流量、压力，防治设备损坏。

5、水处理中和水泵将自动解除，投入手动，根据灰水回用水池水位高低启停中和水泵，确保灰水回用水池不溢流。

6、辅机冷却水池排污时，集控值班员应联系化学值班员询问灰水回用水池液位，是否允许大流量排水，如果灰水回用水池液位高时，应该等化学值班员将水位调整好灰水回用水池液位后再排污。

7、机组排水贮存槽在机组正常运行的情况下可以保持中高水位，灰水回用水池液位低时，启动提升泵与最终排水泵，保证灰水回用水池用水，脱硫不使用工业水。

二、工业废水调节池来水有：锅炉捞渣机水封溢流水、脱硫除灰专业冲洗水、化学专业双介质过滤器反洗水、工业消防蓄水池溢流水、生活污水处理设备出水。工业废水经工业废水处理设备处理后进入清水调节池，由清水提升泵供辅机冷却水池补水。

1、化学值班人员应监督好工业废水调节池液位，保持液位在1.5—3.0米，液位高时，可以启动两套工业废水处理装置，也可以调整工业废水处理装置的出力，禁止工业废水调节池溢流外排。若发现有大量工业废水排入，应及时汇报值长，明确废水来源，加强调节措施。

2、集控值班员要调整好捞渣机水封的液位，尽量减少溢流水量。锅炉打焦需要大量用水时，及时通知化学人员，做好应对措施，杜绝工业废水调节池溢流。

3、脱硫专业冲洗水排地沟时应通知化学值班员，在工业废水调节池液位允许的情况下才可以操作。

4、化学人员监督好工业消防蓄水池液位，杜绝溢流。反洗双介质过滤器时，应调整好工业废水调节池液位，防止流量太大，工业废水调节池溢流确保废水零排放。

5、清水池水位保持5.0米以下。清水池水质合格后联系集控向辅机冷却水池补水；如清水池水位较高，而辅机冷却水池不需补水时，应通过联络门将清水打至灰水回用水系统，杜绝清水池溢流。

6、机组排水槽废水应排入化学机组排水贮存槽，经化学废水处理装置处理后，由最终排水泵排入灰水回用水池，禁止排入工业废水下水道。

三、生活污水调节池来水有：厂区生活污水下水道、厂前区公寓楼、办公楼排水、餐厅排水、洗衣房排水。生活污水处理设备出水进入工业废水调节池，经工业废水处理后进入清水调节池，供辅机冷却水池补水。

1、生活污水调节池保持1.5—3.0米液位运行，液位高时，启动两台生活污水提升泵运行。若发现有大量废水排入，应马上汇报值长，查明废水来源，做好应对措施，及时调整。禁止生活污水调节池溢流。

2、如遇特殊情况，可以通知后勤服务中心，洗衣房需停止排水。

四、含煤废水调节池废水主要是输煤栈桥冲洗水，煤场冲洗水。含煤废水经混凝过滤处理后，继续用来冲洗输煤栈桥，煤场喷淋。

1、含煤废水调节池保持1.0米左右的液位，回用水池保持高液位，防止含煤废水调节池溢流，同时保证满足输煤冲洗水需要。

2、严禁输煤栈桥或煤场用工业水冲洗，或用工业水补充冲洗水。

3、当含煤废水调节池与回用水池液位都低时，可联系值长，用辅机冷却水给回用水池补水，以保证输煤冲洗用水。严防含煤废水调节池和回用水池溢流。

各专业要在值长调度下，密切配合，加强联系，才能做到确保我厂的废水零排放，提高环保效益、社会效益和经济效益。

第三篇：煤化工污水零排放技术及相关案例介绍

目录

一、煤化工在我国的发展

二、煤化工污水零排放的意义

三、煤气化污水的特点

四、煤气化污水处理技术

五、煤气化污水零排放

六、零排放项目案例简介

一、煤化工在我国的发展

煤化工过程是将煤炭转换为气体、液体和固体产品或 半产品，而后进一步加工成化工、能源产品的工业。包括 焦化、煤气化、煤液化等。

在煤的各种化学加工过程中，焦化是应用最早且至今 仍然是最重要的方法。其主要目的是制取冶金用焦炭，同 时副产煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃。

煤气化在煤化工中也占有很重要的地位，用于生产城 市煤气及各种燃料气（广泛用于机械、建材等工业），是 洁净的能源，有利于提高人民生活水平和环境保护；也用 于生产合成气（作为合成氨、合成甲醇等的原料），是合 成液体燃料等多种产品的原料。

煤直接液化，即煤高压加氢液化，可以生产人造石油 和化学产品。在石油短缺时，煤的液化产品可以替代目前 的天然石油。

我国的能源禀赋特点是“缺油、少气、煤炭资源相对 丰富”，而且煤炭价格相对低廉，煤化工行业在中国面临 着巨大的市场需求和发展机遇。

新型煤化工产业将在中国能源的可持续利用中扮演重 要的角色，是今后二十年的重要发展方向，这对于中国减 轻燃煤造成的环境污染，降低对进口石油的依赖保障能源 安全有着重大意义。

新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产 品为主，如天然气、柴油、汽油、航空煤油、液化石油 气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）等，它与能源、化工技术结合，可形成煤炭——能源化工一体化的新兴产业。

目前，我国的新型煤化工项目呈现迅速发展、遍地 开花之势，仅新疆一个省区，在建和拟建的煤制天然气 项目就达14个。据不完全统计全国煤制烯烃的在建及拟 建产能达2800万吨，煤制油达4000万吨，煤制天然气接近1500亿立方米，煤制乙二醇超过500万吨。这些项目全 部建成之后，我国将是世界上产能最大的新型煤化工国 家。

二、煤化工污水零排放的意义

2.1 节约水资源

新型煤化工耗水量巨大，大型煤化工项目，吨产品耗 水在十吨以上，年用水量通常高达几千万立方米。煤化工的快速发展引发了区域水资源供需的失衡。我 国煤炭资源主要集中在北方和西北，恰恰这些地方水资源 严重不足。目前这些地方已出现了水权纷争，这种情况如 果发展下去，会影响当地工业和农业的正常发展，而且还 会带来很多社会问题。

煤化工污水零排放，将污水最大限度回用，可节约水 资源，缓解水资源严重短缺的困境。

2.2 保护生态环境，避免水体和地下水污染

煤化工企业用水量大，其排放的废水主要来源于煤炼 焦、煤气净化及化工产品回收精制等过程。该类废水水量 大，水质复杂，含有大量的有机污染物、酚、硫和氨等，并且含有大量的联苯、吡啶吲哚和喹啉等有毒污染物，毒 性大。在煤炭资源丰富的地域，往往是既缺水又无环境容 量、生态脆弱的地方，如新疆伊犁地区、宁夏、内蒙等煤 化工基地，实施零排放能有效保护生态环境，避免水体和 地下水污染。2.3 零排放意义

“零排放”即对煤化工在生产中所产生的生产废水、污水、清净下水等经过处理，全部用于回用，对外界不排 放废水，称作为“零排放”。对于目前西北地区在建和拟建的煤化工项目，“零排 放”尤其重要，既解决一部分水资源问题，又不对当地的 环境和生态造成污染和破坏。

三、煤气化污水的特点

气化废水的来源及特性：在煤的气化过程中，煤中 含有的一些氮、硫、氯和金属，在气化时部分转化为氨、氰化物和金属化合物；一氧化碳和水蒸气反应生成少 量的甲酸，甲酸和氨又反应生成甲酸氨。这些有害物质 大部分溶解在气化过程的洗涤水、洗气水、蒸汽分流后 的分离水和贮罐排水中，一部分在设备管道清扫过程中 放空等。

对于煤气化工艺技术，目前主要有固定床、流化床 和气流床三种；对于炉型，有固定床间歇气化炉、灰熔 聚、德士古、恩德炉等多种。固定床、流化床和气流床 三种气化工艺的排水水质情况见下表：

四、煤气化污水处理技术 4.1 煤气化废水经酚氨回收后的水质

三种气化工艺产生的废水，氨含量均很高；固定床工 艺产生的酚含量高，其它两种较低；固定床工艺焦油含量 高，其它两种较低；气流炉工艺中产生的甲酸化合物较高，其它两种工艺基本不产生；氰化物在三种工艺中均产生 ；有机污染物COD，固定床工艺产生最多，污染最严重，其 它两种工艺污染较轻。

上述三种工艺的废水如不经过预处理直接进行生化处 理是不行的，尤其是氨特别高，鲁奇炉的酚含量也很高。

对于鲁奇炉废水需要进行酚氨回收装置进行回收预处理； 流化床和气流床工艺煤气化废水需要进行氨回收预处理。经过预处理后的各废水水质如下：

4.2 煤气化（固定床工艺）废水生化处理工艺

固定床工艺煤气化废水CODcr浓度高，属有机污水，含 有大量氨氮和酚，有一定的色度，具有如下特点：

（1）污水中有机物浓度高，B/C值约0.33，可采用生化处 理工艺。

（2）污水中含有难降解有机物如单元酚、多元酚等含苯环 和杂环类物质，有一定的生物毒性，这些物质在好氧环境 下分解较困难，需要在厌氧/兼氧环境下开环和降解。

（3）污水中氨氮浓度高，处理难度较大，需要选用硝化和 反硝化能力均很强的处理工艺。煤气化废水处理技术

（4）污水中含有浮油、分散油、乳化油类和溶解油类物质，溶解油的主要组分为苯酚类的芳香族化合物。乳化油需 要采用气浮方式加以去除，溶解性的苯酚类物质需要通过 生化、吸附的方法去除。

（5）含有毒性抑制物质，污水中酚、多元酚、氨氮等毒性 抑制物质，需要通过驯化提高微生物的抗毒能力，需要选 择合适的工艺提高系统抗冲击能力。

（6）非正常污水排放的影响，当工艺生产过程出现问题时，会导致污染物浓度高的非正常污水排放，该污水不能直 接进入生化处理系统，需要设置事故调节等措施。

（7）污水色度较高，含有一部分带有显色基团的物质。

由此，为确保工艺污水处理出水水质，工艺污水选用 以去除CODcr、BOD 5、氨氮等为主体的生化处理工艺（主要 考虑硝化和反硝化），选用以除油、脱色为主要目的的预 处理工艺，选用以物化为主的后处理强化工艺。采用的工 艺如下：

4.3 煤气化（流化床及气流床）废水生化处理工艺

流化床及气流床工艺产生的废水，其COD并不高，生化性较好（尤其是气流床工艺产生的废水），这些废水主要特点是氨氮高，应选用硝化和反硝化效果好的处理工艺。

但生化处理仅去除污水中的有机污染、油、氨、酚、氰化物等，其污水中盐并不能去除。

五、煤气化污水零排放

5.1 煤化工排水的分类

煤化工在生产中的排水包括：生产污水、生活污水、清净下水、初期雨水等。生产污水主要是气化污水；清净 下水主要来自循环水排污以及脱盐水站排放的浓盐水；初 期雨水主要是受污染区域的前十分钟收集雨水。

上述排水中水量较大的是清净下水和生产污水，一般 考虑将清净下水与生产污水、生活污水、初期雨水等分开收集，即分为清净水和污水两大类。

5.2 污水的回用

煤化工生产过程中需要大量的循环水，循环水站的规 模一般很大，需要的补充水量很大。在考虑将清净下水和 污水处理的出水回用时，一般考虑回用于循环水站的补充 水。

污水处理站的出水虽然去除了大量的有机污染、氨、酚等物质，但其盐分并没有减少。而清净下水以及脱盐水 站的浓盐水中的盐分较高，一般是原水的4～5倍。故要将污水回用，就需要对污水进行脱盐处理，否则盐会在系 统中循环累积。

5.3 中水回用工艺种类

目前在我国已经应用的水的除盐工艺方法有化学除盐（即离子交换法除盐）、膜分离技术、蒸馏法除盐水处理 以及膜法和离子交换法结合的脱盐工艺等。

（1）离子交换法除盐工艺

离子交换法水处理技术已相当成熟，适合用于水中含 盐量不高的场合，但在处理高氯高盐高硬水、苦咸水、海水时，该技术有树脂再生过程中需消耗大量酸、碱，其排 放液又会污染环境的缺点。（2）膜除盐工艺

随着膜研究的进展，膜分离技术已迅速发展，膜使用 领域愈来愈广，现已成为产业化的高新技术，它有操作方便，设备紧凑，工作环境安全，节约能耗和药剂的优点，其主体分离工艺是反渗透技术，为反渗透作预处理工艺的 有超滤和精滤技术。可以根据原水不同的水质组合成各种不同的流程。

（3）膜法和离子交换法结合的脱盐工艺

反渗透膜法与离子交换法联合组成的除盐系统是目前 使用较为广泛的除盐水处理系统。在这种系统中，反渗透 作为离子交换的预脱盐系统，除去原水中约95%以上的盐分 和绝大部分的其他杂质，如胶体、有机物、细菌等；反渗 透产水中剩余的盐分则通过后继的离子交换系统除去。

5.4 污水回用工艺的选择

将污水处理站的出水和清净下水的混合水进行回用，其水量一般较大，盐含量不高一般为1000～3000mg/L之间。若直接采用蒸馏法，需要大量的热源浪费能源，不合适。由于污水中仍含有一定的有机污染物，若采用离子交换树 脂，会污堵树脂，且由于回用水循环水补充水，水质要求并不高，采用离子交换不合适；随着膜分离技术和膜生产 工艺的提高，膜的使用寿命在不断提高，而且使用价格在 不断降低，膜的使用越来越普及，推荐污水回用的主体工 艺中优先采用双膜法（超滤+反渗透），根据水质的不同特 点对污水进行预处理，以满足双膜的使用条件。

5.5 浓盐水膜浓缩

国内外有不少公司在研究将双膜法产生的浓盐水进行 膜再浓缩，使盐含量达到6～8万mg/L，即尽可能将污水中 盐分提高，减小后续蒸发器的规模，减少投资以及节约能 源。

目前国际上常用的工艺有阿奎特的HERO膜浓缩工艺、GE公司纳滤膜浓缩工艺、威立雅的OPUS膜浓缩工艺、麦王公司的震动膜浓缩工艺。上述工艺在国外的盐浓缩中均有业绩。国内也有部分公司在研究膜浓缩工艺，但目前尚未有使用的业绩和工程实例。

5.6蒸发

将浓盐水中的盐分达到6～8万mg/L后再进行蒸发，国 外对废水的蒸发工艺一般采用“降膜式机械蒸汽压缩再循环蒸发技术”，是目前世界上处理高盐分废水最可靠、最 有效的技术解决方案。采用机械压缩再循环蒸发技术处理 废水时，蒸发废水所需的热能，主要由蒸汽冷凝和冷凝水 冷却时释放或交换的热能所提供。在运行过程中，没有潜热的流失。运行过程中所消耗的仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽压缩机、和控制 系统所消耗的电能。

利用蒸汽作为热能时，蒸发每千克水需消耗热能554千 卡。采用机械压缩蒸发技术时，典型的能耗为处理每吨含盐废水需20至30度电，即蒸发每千克水仅需28千卡或更少的热能。即单一的机械压缩蒸发器的效率，理论上相当于 20效的多效蒸发系统。采用多效蒸发技术，可提高效率，但是多效蒸发增加了设备投资和操作的复杂性。蒸发器一般可将废水中盐含量提高至20%以上。通常被 送往蒸发塘进行自然蒸发、结晶；或送至结晶器，结晶干 燥成固体，外送处置。

六、我公司零排放项目案例简介 

 伊犁新天年产20亿立方米煤制天然气项目 

 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司图克化肥项目 一期年产100万吨合成氨、175万吨尿素工程 

 中电投伊南3×20亿Nm 3 /a煤制天然气项目一期20 亿Nm 3 /a工程   神华煤直接液化项目  零排放项目业绩

6.1 伊犁新天年产20亿立方米煤制天然气项目(总承包)  气化工艺：碎煤加压固定床气化技术（鲁奇炉） 

项目产品：年产20亿Nm 3 天然气  

污水处理系统内容：

污水处理装置：1200m 3 /h 污水回用：

① 生化污水回用单元：1200m 3 /h ② 含盐污水回用单元：1200m 3 /h ③ 多效蒸发单元：300m 3 /h

中煤鄂尔多斯能源化工有限公司图克化肥项目(总承包)  气化工艺：碎煤熔渣加压气化技术（BGL）

 项目产品：合成氨100万吨/年，尿素175万吨/年   污水处理系统内容：

污水处理装置：360m 3 /h 回用水处理装置：1200m 3 /h 浓盐水处理装置：200m 3 /h 处理工艺： 污水处理工艺流程

6.3 中电投伊南3×20亿Nm 3 /a煤制天然气项目一期20亿 Nm 3 /a工程（总体设计+基础设计）

 气化工艺：纯氧气流床气化技术（GSP炉） 

项目产品：年产20亿Nm 3 天然气  

污水处理系统内容：

污水处理装置：280m 3 /h 回用水处理装置：900m 3 /h 浓盐水处理装置：120m 3 /h   处理工艺：

污水处理装置：预处理+二级生化+深度处理

回用水处理装置：预处理+超滤+反渗透 浓盐水处理装置：膜浓缩+蒸发结晶

6.4 神华煤直接液化（煤制油）项目

 污水处理系统内容：

生化处理部分：包括含油污水系统、高浓度污水系统

含盐处理部分：包括含盐污水系统、催化剂制备废水系 统、蒸发器浓缩液处理系统   处理规模：

含油污水系统： 204m 3 /h 高浓度污水系统：150m 3 /h 含盐污水系统： 286m 3 /h 催化剂制备废水系统：103m 3 /h

浓盐水处理系统：蒸发器、结晶、蒸发塘面积约12公顷。

第四篇：废水零排放技术RCC

废水零排放技术RCC

一、零排放的定义

所谓零排放，是指无限地减少污染物和能源排放直至到零的活动。零排放，就其内容而言，一是要控制生产过程中不得已产生的能源和资源排放，将其减少到零；另一含义是将那些不得已排放出的能源、资源充分利用，最终消灭不可再生资源和能源的存在。

废水“零排放”是指工业水经过重复使用后，将这部分含盐量和污染物高浓缩成废水全部（99%以上）回收再利用，无任何废液排出工厂。水中的盐类和污染物经过浓缩结晶以固体形式排出厂送垃圾处理厂填埋或将其回收作为有用的化工原料。

二、国内现有实现废水“零排放”的手段

目前国内广泛使用的工业废水处理技术主要包括RO（反渗透膜双膜法）和EDR技术他们的主要材料是纳米级的反渗透膜，而这种技术的作用对象是离子（重金属离子）和分子量在几百以上的有机物。其工作原理是在一定压力条件下，H2o可以通过RO渗透膜，而溶解在水中的无机物，重金属离子，大分子有机物，胶体，细菌和病毒则无法通过渗透膜。从而可以将渗透的纯水与含有高浓度有害物质的废水分离开来。但是使用这种技术我们只能得到60%左右的纯水，而剩余的含高浓度有害物质的废水最终避免不了排放到环境的结局，而这些高浓度的重金属离子和无机物对我们的环境是极其有害的。

三、RCC技术

CC技术，能真正达到工业废水“零排放”，RCC的核心技术为“机械蒸汽再压缩循环蒸发技术”及“晶种法技术”、“混合盐结晶技术”

（一）机械蒸汽再压缩循环蒸发技术

1、机械蒸汽再压缩循环蒸发技术的基本原理

所谓的机械蒸汽再压缩循环蒸发技术，是根据物理学的原理，等量的物质，从液态转变为气态的过程中，需要吸收定量的热能。当物质再由气态转为液态时，会放出等量的热能。根据这种原理，用这种蒸发器处理废水时，蒸发废水所需的热能，再蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放热能所提供。在运作过程中，没有潜热的流失。运作过程中所消耗的，仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽泵和控制系统所消耗的电能。为了抵抗废水对蒸发器的腐蚀，保证设备的使用寿命蒸发器的主体和内部的换热管，通常用高级钛合金制造。其使用寿命30年或以上。

蒸发器单机废水处理量由27吨/天起至3800吨/天。如果需要处理的废水量大于单机最大处理量，可以按装多台蒸发器处理。蒸发器在用晶种法技术运行时，也称为卤水浓缩器(Brine Concentrator)。

2、卤水浓缩器构造及工艺流程

（1）待处理卤水进入贮存箱，在箱里把卤水的PH值调整到5.5-6.0之间，为除气和除碳作准备。卤水进入换热器把温度升至沸点。

（2）加热后的卤水经过除气器，清除水里的不溶所体，如氧所和二氧化碳。（3）新进卤水进入深缩器底槽，与在浓缩器内部循环的卤水混合，然后被泵到换热器管束顶部水箱。（4）卤水通过装置，在换热管顶部的卤水分布件流入管内，均匀地分布在管子的内壁上，呈薄膜状，受地引力下降至底槽。部分卤水沿管壁下降时，吸收管外蒸汽所释放的热能而蒸发了，蒸汽和未蒸发的卤水一起下降至底槽。（5）底槽内的蒸汽经过除雾器进入压缩机，压缩蒸汽进入浓缩器。

（6）压缩蒸汽的潜热传过换热管壁，对沿着管内壁下降的温度较低的卤水膜加热，使部分卤水蒸发，压缩蒸汽释放潜热时，在换热管外壁上冷凝成蒸馏水。（7）蒸馏水沿管壁下降，在浓缩器底部积聚后，被泵经换热器，进储存罐待用。蒸馏水流经换热器时，对新流入的卤水加热。

（8）底槽内部分卤水被排放，以控制浓缩器内卤水的浓度。

晶种法技术：可以解决蒸发器换热管的结垢问题，经处理后排放的浓缩废水，通常被送往结晶器或干燥器，结晶或干燥成固体，运送堆填区埋放。上述循环过程，周而复始，继续不断地进行。

（二）晶种法技术

如废水里含有大量盐分或 TDS，废水在蒸发器内蒸发时，水里的 TDS很容易附着在换热管的表面结垢，轻则影响换热器的效率，严量时则会把换热管堵塞。解决蒸发器内换热管的结垢问题，是蒸发器能否用作处理工业废水的关键。RCC成功开发了独家护有的“晶种法”技术，解决了蒸发器换热管的结垢问题，使他们设计和生产的蒸发器，能成功地应用于含盐工业废水的处理，并被广泛采用。应用“晶种法“技术的蒸发器，也称作“卤水浓缩器”(Brine Concentrator)。经卤水浓缩器处理后排放的浓缩废水，TDS含量可高达300,000 pp，通常被送往结晶器或干燥器，结晶或干燥成固体，运送堆填区埋放。

“晶种法”以硫酸钙为基础。废水里须有钙和硫化物的存在，浓缩器开始运作前，如果废水里自然存在的钙和硫化物离子含量不足，可以人工加以补充，在废水里加添硫酸钙种子，使废水里钙和硫化物离子含量达到适当的水平。废水开始蒸发时，水里开始结晶的钙和硫酸钙离子含量达到适当水平。废水开始蒸发时，水里开始结晶的钙和硫酸钙离子就附着在这些种子上，并保持悬浮在水里，不会附着在换执管表面结垢。这种现象称为“选择性结晶”。卤水浓缩器通常能持续运作长达一年或以上，不才需定期清洗保养。在一般情况下，除了在浓缩器启动时有可能添加“晶种外”，正常运作时不需再添晶种。

（三）混全盐结晶技术

1、混全盐结晶技术的应用

卤水浓缩器可回收卤水里95%至98%的水份，剩余的浓缩卤水残液，含有大量的可溶固体。在有些地区，卤水残液被送往蒸发池自然蒸发，或作深井压注处理。但很多地区，如美国西南部的科罗拉多河流域，为了防止浓缩卤水排放蒸发池或作深井压注处理后渗出，对水源造成二次污染，沿岸的工矿企业产生的废水，必须作“零排入”处理。如残液的流量很小，则可用干燥器把残淮干燥成固体，收集后送堆场填埋；如残液量较大，用结晶器把残液里的可溶固体给晶后收集填埋，是更经济的处理方法。

一般生产性化工结晶程序，如氯化钠、硫酸钠等化工商品的生产，仅需要处理一种盐类的结晶，这类单盐卤水的结晶工艺，比较容易掌握，但工业污水里所含的的盐份，种类繁杂，甚至含有两种盐份组成的复盐。有多种盐类并存的卤水会在结晶器内产生泡沫和具有极强的腐蚀性，同时多种不同盐类的存在，会造成卤水不同的沸点升高。不同成度的结垢，对设备的换热系数产生不同程度的影响。通过数十年的研究和实践我们掌握了一套混合盐类结晶技术，累积了丰富的经验。验室对混通过实合盐卤的分析，准确检定卤水里各种盐类的成份和溶量，准确判断各种盐类对设备的影响，采用不同的设计参数，并在这基础上进行系统设计，为用户提供适合的，经济和可靠的设计，制定可行的操作和维修方案。

2、混全盐结晶技术的设备与工艺流程

用作混合盐结晶的结晶器，可用蒸汽驱动，也可用电动蒸汽压缩机驱动，后者是能效较高的系统。

强制循压缩蒸汽结晶器：强制循环压缩蒸汽结晶器是热效率最高的结晶系统，系统所需的热能，由一台电动蒸汽压缩机提供。它的主要工作程序如下：

（1）待处理浓卤水被泵进结晶器。

（2）和正在循环中的卤水混合，然后进入壳管式换热器。因换热器管子注满水，卤水在加压状态下不会沸腾并抑止管内结垢。

（3）循环中的卤水以特定角度进入蒸汽体，产生涡旋，小部卤水被蒸发。（4）水分被蒸发时，卤水内产生晶体。

（5）大部卤水被循环至加热器，小股水流被抽送至离心机或过滤器，把晶体分离。

（6）蒸汽经过除雾器，把附有的颗粒清除。

（7）蒸器经压缩机加压，压缩蒸汽在加热器的换热管外壳上冷凝成蒸馏水，同时释放潜热把管内的卤水加热。

（8）蒸馏水收集后，供厂内需要高质蒸馏水的工艺流程使用，在某些条件下，结晶器产生的晶体，是很高商业价值的化工产品。这种高效结晶器的主要优点有： a 设备体积小，占地面积也小。b设备能耗低，盐卤浓缩器处理一吨废水耗电最低仅16KW/H。回收率高达98%，而且回收的是优质蒸馏水，所含TDS小于10PPM，稍做处理即可作高压锅炉补给水，用钛合金制造,合作寿命长达30年。

四、GE RCC Thermal Products “零排放”处理设备的特点

1、同其他废水处理设备比，GE RCC Thermal Products的设备体积较小，占地面积也较小。

2、设备能耗低，盐卤浓缩器处理一吨废水耗电最低仅16 KWh；根据热动力学计算，卤水浓缩器的热效率是单效(Single Effect)闪蒸系统的 27倍，或四效闪蒸系统的7倍。

3、GE RCC Thermal Products的零排放系统能真正做到“零排放”，回收高达98%以上废水中水分含量，而且回收的是优质蒸馏水，所含 TDS小于10ppm, 稍作处理，即可作高压锅炉补给水。

4、GE RCC Thermal Products零排放的关键设备，用高质量的钛合金制造，设备使用寿命长达30年或以上。

5、“晶种法”技术的应用，解决了设备结垢问题，RCC设备能持续运作一年或以上，不用经常清理保养，不影响厂、矿的正常生产。

6、GE RCC Thermal Products设备自动化程度高，容易操作。

7、设备易于保养，所有需要保养清洗的部位，工作人员都能进入。

8、GE RCC Thermal Products的设备，依据用户的客观条件, 单独设计和制造，满足用户的需要。

工业废水的排放，不仅给生态环境造成了严重的危害，而且也为企业带来了沉重的压力，工业废水的零排放始终是工业化生产的环保目标，因为只有这样才能真正实现人类社会的可持续发展。我的专业是化学工程与工艺，主要包括三个学科：煤化工，高分子和精细化工。我选修这门课程是因为对这门课程的喜好还有对当今社会所存在的问题的感概，并希望通过这门课了解跟多关于环保的知识。结合有关知识我就觉得化工与环境是两个十分紧密的学科化工的研究成果最终可以应用于环保方面的处理工作。

结合以上的Ro工业废水处理技术，其主要材料是纳米高分子膜,而我们知道很多物质是有吸附作用的，并且物质的比表面积越大吸附作用就会越强尤其是分子直径达到纳米级的材料它的选择透过性和吸附作用是非常明显的，同时由于这种工序所需的能源和投入不是很大，因此在现在的废水处理市场咱有比较大的份额。处理后的水有纯水和浓缩废水之分，浓缩废水很难利用，如果排放到环境中对环境的影响势必很大。

RCC废水处理技术的主要技术是压缩循环蒸汽技术，“晶种法技术”、“混合盐结晶技术”尽管RCC技术能达到所谓的“零排放”但并不是真正意义上的零排放它只是达到了废水对环境的零排放而由卤水结晶残留下来的晶体则被掩埋，我们不知道过程是怎样的，但是被掩埋的固体物质不可能是不溶解的一旦溶解之后其所含的有毒重金属离子就会污染我们的地下水系统。同时我们也能看出其设备的条件有些许苛刻，采用高质量的金属钛合金，钛是一种稀少的贵重金属，价格堪比黄金，所以这种技术只是在经济层次的“零排放”技术。

结合我的专业的学科——化学，我想谈谈零排放技术对煤开发和利用的影响。我们知道煤是多种物质的混合体，有机物，无机盐等等煤的开采过程中洗煤是废水的主要来源过程，废水中主要含有一些能溶解的有机物，比如说苯的衍生物还有就是能溶解的无机盐其中包括一些重金属离子的盐类（Hg，Pb，As等）处理有机物我们可以采用湿式氧化法将有害的有机物氧化成对环境无害的CO2和H2O；处理有毒的重金属盐我只能采用沉淀的方法将其收集根据不同的物质有不同的可用性采用不同的沉淀剂最终将沉淀重复利用，从而减少对环境的污染。

最后，零排放技术只是在人能力范围内的理想状态，并且在某一行业或领域的孤立的零排放是不可能的，它涉及到许多学科和领域，只有不同的领域间相互合作共同努力我们才能去实现“零排放”最终造福人类

第五篇：工艺废水零排放主要控制环节

化肥行业工艺废水零排放主要控制环节

1、造气循环水的平衡处理

化肥生产过程中，造气循环水的外排是导致总排水各类污染物超标的主要原因之一，所以做好造气循环水的平衡问题是搞好化肥行业工艺废水零排放的关键所在。根据目前国内的污水治理技术，采用微涡流澄清器可以大幅度降低造气循环水的悬浮物，同时凉水塔采用高效冷却填料代替传统的水泥栅板，可将水温的大幅度降低，从而为造气循环水的降温及各类污染物的气提降解创造必要的条件，在夏季每降低10℃将蒸发循环水量的1.4%，即使在冬季每降低10℃，循环水蒸发量也达到0.7%，一般化肥行业造气循环水量吨氨在100方左右（按年产18.30计算一般厂家循环水量达到4000方左右，以温差10℃计算即在夏季循环水蒸发量将达到50-60吨），所以造气循环水水位将呈下降态势，为其它系统高浓度污水的排入创造条件。

2、脱硫工艺的改造

在氮肥生产中，原料气的脱硫，以往通常采用氨水法进行脱硫，结果造成大量的高浓度的含氨废水的存在，虽然采用其它方法可以适度处理部分氨水，但未从根本上解决问题。

现采用栲胶液脱硫，则从根本上解决此问题。栲胶液在吸收工艺气的硫化氢后，通过再生产生硫泡沫，硫泡沫通过过滤后，清夜和再生后的溶液重新进入脱硫系统，而流泡沫产生的硫膏，则用熔硫釜进行熔硫，可得到成品的硫磺，栲胶液可重复使用，杜绝了氨水脱硫会有大量氨氮的产生。

3、醇烃化工艺代替铜洗工艺 在化肥生产氨合成过程中，原料气中少量的一氧化碳、二氧化碳必须降到微量级别（≤25ppm）方可进入氨合成系统。在铜洗工艺中使用铜液，铜液的吸收、再生过程控制环节较多，管理上稍有漏洞，则铜液就会不平衡，是造成外排水中高浓度氨氮和铜离子的升高的主要影响因素。现采用醇烃化新工艺则从根本上解决了铜液的外排。醇烃化工艺是在一定的压力（5.0-12.5Mpa）和适宜的温度（220-280℃）条件下，通过触媒的催化作用，原料气中的一氧化碳、二氧化碳和氢气生产甲醇。甲醇则是一种基本的化工原料和燃料，这样既杜绝了铜液可能排放产生的风险，又得到了新的化工产品。

4、尿素解吸废液的治理和回用

尿素在生产过程中将产生一定量的化学水（300kg/t尿素），化学水中含有一定量NH3和尿素（0.3%）、（0.1 %），若直接外排则氨氮将达到2000-300mg/L，同样是引起外排水氨氮浓度过的主要影响因素。现采用深度水解低压解装置处理后，解吸废液中的氨氮、尿素含量可降5ppm以下，可直接作为低压锅炉补充水使用，若适度处理则可作为高压锅炉补充水使用。

5、压缩机各级所排放的油水的处理及回用

压缩机在正常生产过程中，各级分离器将定期排放一定量的含油废水，此废水中同样含有高浓度的氨氮、COD及石油类物质等。此废水通过蒸汽加热后，再通过隔油箱内各级隔板隔油，可将含油废水有效进行分离，废油可回收利用，废水则可回收到造气循环水系统，作为补充水使用，从而杜绝了高浓度含氨氮、COD及石油类物质废水的外排。