煤制油廢水零排放實踐與探索

李朝林

（神華榆林能源化工有限公司，陜西榆林 719302）

煤制油廢水零排放實踐與探索

李朝林

（神華榆林能源化工有限公司，陜西榆林 719302）

隨著近年來我國煤化工行業的快速發展，生產中需求的大量的生產用水和產生的大量的廢水對環境的污染越來越嚴重。為了保護環境，節約水資源我國先后頒布了各項法律法規要求煤化工行業實現廢水的“零排放”。首先分析了煤制油工業中廢水的來源并對其進行了分類，然后闡述了工業中常用的含油廢水處理方法以及實現煤制油“零排放”所遇到的經濟、技術、環境和管理上的困難。

煤制油；廢水；零排放

近年來，霧霾等極端天氣相繼出現，我國正面臨著嚴重的環境問題。由于我國的資源限制煤制油企業近年來快速發展，但是耗能巨大，尤其是對水資源的需求和污染更是不能不面對的問題。我國煤制油工業多分布在西北等極度缺水的地方，化工業對水資源的污染加劇了當地水資源的短缺，經濟發展與生活生產用水和環境污染的矛盾日益嚴重[1]。

廢水的“零排放”是解決環境問題與生產矛盾的最有效的方法。我國廢水“零排放”的概念是在2005年頒布的《中國節水技術政策大綱》中首次提出；2007年頒布的《國家環境保護“十一五”規劃》更明確要求在鋼鐵、電力、化工、煤炭等重點行業推廣廢水循環利用，努力實現廢水少排放或零排放；2008年頒布的標準《工業用水節水術語》中對“零排放”解釋為企業或主體單元的生產用水系統達到無工業廢水外排[2]。

1 煤制油廢水來源及分類

1.1 煤制油廢水來源

煤制油就是通過物理化學方法將固態的煤轉化為聚乙烯、聚丙烯、汽油、柴油等液態燃料和化工產品的方法。在煤制油的過程中發生化學反應剩余的水和生成水、對產品的清洗過程中剩余的水、蒸餾過程中的冷凝水、油罐車等試驗設備清洗所產生的水是煤制油過程中廢水的主要組成部分。

1.2 煤制油廢水分類

煤制油工藝中產生的廢水大體可分為高濃度含酚工業廢水和低濃度的含油工業廢水兩類。根據廢水產生的原因和水中污染物的成分，又可細分為含硫污水、含酚污水、高濃度有機污水、低濃度含油污水、含鹽污水和催化劑污水。

2 煤制油廢水處理的常用方法

目前，我國煤制油工業中常用的廢水處理方法為氣浮法、混凝土法、生物氧化法、吸附法。

2.1 氣浮法

氣浮法就是讓含油廢水暴曬或者采用加入藥劑的方法使水中產生氣體，并根據實際需要加入混凝土劑或懸浮劑，使廢水中的懸浮顆粒和乳化油隨著氣泡一起上浮出水面從而處理水的。利用油的疏水性，使油與非極性的空氣結合在一起，油滴與空氣結合在一起后氣泡會迅速上升，從而可以高效率地分離油和水。根據氣泡產生的原因，可以分為加壓氣浮法、電解氣浮法和鼓氣氣浮法三種方式。

加壓氣浮法就是通過在增加壓強來提高空氣在水中的溶解性，使空氣大量溶解在水中，在壓強回復后，溶解在水中的空氣大量釋放，產生大量氣泡，從而分離污染物；電解氣浮法是利用水的電解原理，用電解槽將水電解，將污染物利用電解成氫氣和氧氣泡帶出水面；鼓氣氣浮法是利用水泵吸水管和空氣壓縮機將空氣注入水中，從而產生氣泡。

目前，由于加壓氣浮法的設備簡單、耗電量少、處理效果好的特點，已經廣泛應用于石油化工廢水的處理。電解氣浮法具有占地面積小、操作簡單以及處理效果好等優點，但是它存在陽極金屬消耗量大、需要大量的輔助藥劑如一些鹽類，而且運行費用較高等缺點。

2.2 混凝法

在乳化液廢水中，溶液中的膠體粒子和微小懸浮物由于受水合作用、布朗運動及微粒之間的靜排斥力的作用，在水中長期保持懸浮分散的狀態而不發生分層。在處理乳化液中的廢水時，應首先投放混凝劑來破壞其膠體的穩定性，使膠體可以相互聚集，再利用過濾、沉降等方法進行去除。常用的混凝劑有聚合硫酸鋁、復合型絮凝劑XG977等。

2.3 生物氧化法

微生物可以將含油廢水中的油分解氧化成為二氧化碳和水。煤制油廢水的處理分為生物過濾法和活性污泥法兩種。生物過濾法，是將附著有微生物的載體放入生物濾池中，讓廢水從上往下逐漸滲透，在滲透過程中廢水中的油被載體表面的微生物氧化分解破壞；活性污泥法是讓精華微生物附著在流動狀態的絮凝體上，在曝氣池中對廢水中的有機物進行分解。由于生物氧化法的環保性，近年來發展迅猛，相繼出現了純氧曝氣、深井曝氣和循序間歇式生物處理等新方法，這些方法有效地提升了含油廢水的處理效率。

2.4 吸附法

吸附法是將利用吸附劑對廢水中的油和其它有機物進行吸附。活性炭是一種優良的吸附劑，但是由于吸附量有限且不可再生的特點，常常被用來作為廢水的深度處理中。目前，為滿足工業發展的需要，專家學者正在研究和尋找新的吸附劑[3]。

3 煤制油廢水“零排放”存在問題及建議

目前，煤制油廢水的“零排放”在我國依然處于起步階段，存在各種各樣的問題，主要包含經濟、技術、環境和管理四個方面。

3.1 成本巨大

煤制油的廢水處理設備價格十分昂貴，實現煤制油廢水的“零排放”需要足夠的資金支持。國內在煤制油廢水處理領域具有領先地位的神華煤炭公司不僅沒有實現真正意義上的廢水“零排放”，廢水的處理成本十分高昂。在試運行期間，每噸有機廢水的處理成本達到了5元，每噸含鹽廢水處理成本達到38元。巨大的經濟成本是制約煤制油廢水“零排放”發展和普及的根本。

3.2 技術的不完善

目前，煤制油廢水的“零排放”是只存在于理論上的理想狀態。在實際的廢水處理過程中，還存在許多制約處理效果的技術瓶頸。對于含油廢水而言，在循環系統中含油廢水的結晶、腐蝕、沉淀均有可能導致管道的堵塞、設備的腐蝕等問題。同時，對于含油廢水處理的工藝流程較長、難度較大且系統很雜，容易產生連帶影響，一個小環節出錯都會影響以后的各個環節。因此，在廢水處理時應時刻關注壓力、水溫、物料平衡等問題，對技術的精度有很大的要求。當前階段，政府和相關企業應該加大技術投入，鼓勵科學研發和科技創新，積極研發切實可行的技術，推動我國煤制油工業含油廢水“零排放”的發展[4]。

3.3 容易產生次生環境污染

煤制油工業中含油廢水的處理不當，可能造成對環境的二次污染和非正常工況下的環境隱患。由于現階段廢水很難實現真正意義上的“零排放”，如果經過處理后的廢水不能保證真正意義上的無污染，繼續將處理后的水投入生產生活中，極有可能再次污染環境。同時，在含油廢水處理的各個環節中產生的廢料和廢水，如果不能夠妥善處理，而是直接排入地下水中，也將會造成地下水和土壤的污染。

3.4 規劃管理不科學

實現煤制油工業含油廢水的“零排放”，一個重要的因素就是需要具有充足的水資源。我國煤制油產業主要集中在缺水的北方地區，在規劃煤制油產業時如果不能正確考慮當地的水資源和水環境，就會因為規劃不合理而制約廢水“零排放”。

同時，管理人員不能夠準確把握工廠中水量的平衡。管理人員在策劃煤制油項目的水平衡方案時，往往是在一定的假設條件下進行精密的計算而得出的水平衡方案。但是，在實際的廢水處理過程中往往由于各方面的因素而出現偏差，導致處理后的廢水不能循環利用，造成經濟和環境上的損失。

因此，在當前的廢水處理工藝下，實現廢水 “零排放”面臨著很大的困難。巨大的經濟成本、不完善的技術、對環境影響的不確定性以及規劃管理上經驗的缺失，都是發展廢水“零排放”必須要克服的困難。如何優化處理技術并在考慮經濟、環境等因素的影響下做出正確規劃，仍然需要新的技術理論和長期的經驗總結。

[1]魏江波.煤制油廢水零排放實踐與探索[J].工業用水與廢水，2011.

[2]曲風臣.煤化工廢水零排放技術要點及存在問題[J].化學工業，2013.

[3]紀欽洪，于廣欣，張振家.煤化工含鹽廢水處理與綜合利用探討[J].水處理技術，2014.

[4]黃開東，李強，汪炎.煤化工廢水“零排放”技術及工程應用現狀分析[J].工業用水與廢水，2012.

Practice and Exploration of Zero Discharge of Coal Oil Wastewater

Li Chao-Lin

with the development of China's coal oil industry，the production of a large number of oily wastewater on the water environment pollution is becoming more and more serious.In order to protect the environment and save water resources，China has promulgated various laws and regulations to achieve the zero discharge of waste water from coal to oil industry “.In this paper，the source of the waste water in coal oil industry is analyzed firstly，and then it is classified，and then the common methods of treatment of oily wastewater and the treatment process of coal oil wastewater are described.

coal oil；waste water；zero discharge

X784

B

1003-6490（2016）08-0097-02

2016-07-30

李朝林（1986—），男，甘肅白銀人，助理工程師，主要研究方向為煤制油高壓聚乙烯。