一、煤化工污水的特點分析

要實現污水回用并實現“零排放”，首先需確定回用水用途以及蒸發結晶后鹽的處理辦法，從而確定處理后水質、水量等數據，在此基礎上考慮工藝的可行性，以及投資、運行費用及設備維護等因素，采用最佳的處理方案確保系統高效、穩定、可靠運行。

煤化工污水具有成分復雜且水量較大的特點，一般包括煤氣化污水、循環水排污、化學水再生水、各裝置生產污水以及生活污水等，其中煤氣化污水具有高COD、高氨氮、含鹽量高（硬度、硅）等特點，也是最難處理的一股水，循環水排污水及化學水再生水具有含鹽量高（硬度、硅）的特點，各裝置生產污水及生活污水具有高COD的特點。

二、各階段工藝選擇

（一）生化處理階段

由于煤化工污水具有高COD、高氨氮的特點，所以在污水前期處理階段采用傳統生化處理方法去除水中COD和氨氮。并在生化處理的末端增加浸沒式超濾作為去除COD、SS、膠體的最后一個單元，產水可以達到COD<60，氨氮<10，濁度<1的標準，該出水可以達到部分回用。

（二）除鹽階段

化學水再生水與循環水排污水與浸沒式超濾出水混合可以直接進入除鹽單元。除鹽單元主要包括濃縮單元和結晶單元。

1、濃縮單元

濃縮單元包括預處理單元（高密池+砂慮）、反滲透單元、離子交換單元、正滲透單元。

1）預處理單元

混合水質中鈣鎂硬度、懸浮物、膠體等較高，預處理是通過投加軟化藥劑去除水中的懸浮物、硬度、部分COD及膠體硅。

藥劑軟化法主要是投加化學藥劑（燒堿、石灰、純堿等），通過化學反應使鈣鎂離子沉淀析出，從而降低水的硬度。根據生產廢水水質特點（硬度高、堿度低），考慮采用燒堿-純堿軟化法（表1）。

工業污水

燒堿-純堿軟化法藥劑投加量低，藥劑費用較低，除鎂效果好等優點。

2）超濾

預處理后的水總硬小于60，鈣硬在20左右。隨后進入超濾，進一步去除水中的膠體細菌、大分子有機物等。超濾膜孔徑在1-50nm。

3）反滲透（RO）單元

反滲透是借助于選擇透過性膜的性能，以壓力差為推動力的膜分離技術，當系統中所加的壓力大于溶液滲透壓時，水分子不斷的透過膜，經過產水流道流入中心管，然后在出水端流出，進水中的雜質如：離子、有機物、細菌等被截留在膜的進水側，然后在濃水端流出，從而達到淡水凈化的目的。反滲透的出水濃水進入正滲透，產水可回用。

4）正滲透（FO）單元

FO正滲透技術，是一項引進技術，正滲透膜依靠原水和汲取液間的自然滲透壓，使水分子通過滲透膜，從低滲透壓測到高滲透壓測。系統包括：正滲透本體系統、汲取液回收系統、濃水脫氮系統、產水精處理系統。

正滲透技術主要特點：常溫常壓運行方式、可選用合成材料，濃縮倍率達3～5倍，濃縮液TDS180000～250000mg/L。

2、蒸發結晶單元

選擇兩效結晶TVR蒸汽再壓縮處理工藝，結晶干燥系統主要由結晶器、TVR蒸汽再濃縮、鹽漿脫水、冷凝液換熱、二次蒸汽冷卻等單元組成。

1）兩效結晶器

兩效蒸發是將兩個蒸發器串聯運行的蒸發操作，使蒸汽熱能得到多次利用，從而提高熱能的利用率。以兩效蒸發器為例，第一個蒸發器（稱為第一效）以生蒸汽作為加熱蒸汽，第二效以前一效的二次蒸汽作為加熱蒸汽，從而可大幅度減少生蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽溫度總是低于其加熱蒸汽，故多效蒸發時各效的操作壓力及溶液沸騰溫度沿蒸汽流動方向依次降低。

兩效蒸發器的主要特點如下：

i）使用生蒸汽加熱，需要消耗大量蒸汽，相對電能消耗較少；

ii）前一效蒸發器內蒸發時所產生的二次蒸汽用作后一效蒸發器的加熱蒸汽，可節省一部分的蒸汽使用量；

iii）設備占地面積較大。

2）熱力蒸汽再壓縮技術—TVR

根據熱泵原理，來自沸騰室的蒸汽被加壓到較高壓力，此時，其所對應飽和蒸汽相對加熱室的蒸汽溫度更高，蒸汽則可被再次利用，而采用蒸汽噴射壓縮器即可達到要求。根據其效能特點，使用一臺熱力蒸汽壓縮器所節約的能源與增加一效蒸發器所節約的能源相當。因此目前被較為廣泛地使用，但熱力蒸汽壓縮器的操作需一定數量的鮮蒸汽，即動力蒸汽，大約可節能60%。

來自全廠的中低壓蒸汽經減溫減壓進入TVR噴射器，與來自一效結晶器單元的二次蒸汽及冷凝液混合，實現二次蒸汽的再濃縮，之后進入換熱器，提供換熱需要的熱源。

3）鹽漿脫水

來自結晶器的壓力流鹽漿進入旋流分離器，實現硫酸鈣與鹽漿的分離濃縮，濃縮后的鹽漿直接進入離心脫水機進行脫水，產生的混合固體外運處置。

三、結論

要達到煤化工污水“零排放”的目的，就必須對污水深度處理回用。煤化工污水量大、水質復雜，其較高的含鹽量利用成熟的反滲透技術及正滲透技術處理較為經濟可行。再利用蒸發結晶技術將濃鹽水收集填埋，從而實現煤化工污水“零排放”。