蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用

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　　摘 要：煤化工产业耗水量大，废水排放量大，污染物浓度高，水资源短缺和环境污染问题限制了煤化工产业的发展。为了解决水资源短缺及环境污染等问题，利用废水“零排放”处理技术实现废水循环利用是一种较理想的方法。而蒸发结晶技术作为处理技术的一种，在该领域的应用起到十分重要的作用。鉴于此，文章重点就蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用进行研究分析，以供参考和借鉴。
　　关键词：蒸发结晶；煤化工；废水处理；零排放
　　与石油、天然气等能源资源相比，我国煤炭资源储量相对丰富，扩展煤化工产业，替代石油及天然气产业，对于实现我国后石油时代的化学工业稳定发展，具有重要的现实意义。但煤化工生产运行而言，其污染性和环境破坏性特征较为突出，不仅用水量和排水量巨大，并且煤化工废水污染组成复杂、污染物浓度高，如不能对其进行相应的处理，就会对周围生态环境造成严重的破坏和污染。
　　1 煤化工废水零排放的意义分析
　　一是水资源保护，我国水资源较为匮乏，科学用水和合理控制废水排放是我国水资源可持续发展和利用的重要保障；二是环境保护，煤化工废水以煤炼焦废水、煤气净化废水以及产品回收廢水为主，废水数量庞大且污染物组成较为复杂，同时我国煤炭资源主要存储与新疆、内蒙、宁夏等地区，缺少相应的环境容量接受废水，所以废水“零排放”具有重要环境保护意义。
　　2 煤化工废水零排放存在问题
　　2.1 非正常工序较多
　　就目前来说，我国在煤化工废水零排放方面还处于试点阶段，很多工艺参数与流程还需要在未来工作当中不断的改进调试，以此对低能耗、高效率的生产目标进行实现。在此过程中，反应温度以及压力参数发生的变化，也将对废水水质带来较大的影响，并因此使其发生变化或者波动情况。此外，由于现阶段生产操作系统稳定性方面问题的存在，也是使得企业在生产当中在废水处理效果方面还存在一定的问题，不能够满足回用水要求，该部分情况的存在，都可能导致污染问题的发生。
　　2.2工艺方案问题
　　在新型煤化工废水排放中，其具体工艺即在处理废水之后，使其同含盐废水一起在经过超滤以及反渗透处理之后形成回用。如果根据反渗透浓缩倍数对浓水进行推算，则不能够对其实际水质情况进行把握。对于浓盐水，其需要经过二段再浓缩回用处理，在浓盐水质量浓度不断提升的情况下，其去向问题也十分关键。目前蒸发结晶是很多企业使用较多的零排放方式，但该种方式在实际应用当中具有较高的能耗，使企业难以长时间应用。由于其占地面积较大，则很可能在处理中出现有机物渗漏或者外泄情况，也将对零排放效果造成影响。
　　3 蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用
　　3.1 蒸发结晶常见技术分析
　　3.1.1 多效蒸发技术
　　多效蒸发技术是将蒸发器连接起来，前面蒸发器产生的蒸汽作为后面蒸发器加热的热源，使热能得到高效利用，这种多效蒸发技术的进水预处理是比较简单的，分类的效果也较好，能够彻底分离掉废水中具有不挥发性质的溶剂以及溶质，不会残留大量的浓缩液，热解之后便于处理，不仅能够单独使用，也可以联合使用，操作比较安全。结合二次蒸汽以及料液流向，将多效蒸发技术流程分为并流、平流、逆流以及错流几种，在实际应用中需要结合生产需要以及物料物化性质等选择合适的流程。
　　3.1.2 机械热压缩技术
　　机械热压缩技术利用蒸发器中的二次蒸汽，使用压缩机压缩，温度以及压力会不断升高，料液会保持沸腾的状态，加热蒸汽本身会冷凝形成水。通过这种方法能够高效利用蒸汽，使潜热被回收，热效率提升，减少资源需要以及能耗，降低污染。机械热压缩技术占有的面积小，运行成本比较低，有很高的自动化水平，能够平稳的进行运行。
　　3.2 实际应用分析
　　3.2.1 制油项目中强制循环蒸发技术应用
　　某制油项目利用强制循环蒸发器对项目中某工段所得的废水进行蒸发结晶，废水主要成分是硫酸铵。废水经上料泵进入到蒸发器中，通过饱和蒸汽进行加热，使料液在蒸发器中进行浓缩蒸发。蒸发器中的无机盐通过固形物的形式析出，形成浓度较高的浆液，对这种浆液进行淘洗，利用出料泵将浆料打入到稠厚器中增浓，然后再进行离心脱水。蒸发器产生的二次蒸汽通过折流板式除沫器然后利用冷凝器进行冷却，再进入到回用水管线中。离心母液返回到蒸发结晶系统中，继续进行蒸发浓缩。
　　3.2.2 煤化工中三效强制循环结晶器应用
　　三效蒸发器均使用强制循环蒸发器，原料从上料泵进入到各个蒸发器中进行蒸发浓缩，并通过轴流泵进行内部循环，最后产生的浓缩液通过三效出料泵输送到旋液器，上部清液回流到末效蒸发器中蒸发浓缩，下部高含量晶浆进入到稠厚器，通过离心机分离固液，母液分离后进入到母液罐中，通过母液泵返回到末效蒸发器中。由蒸汽总管来的生蒸汽为一效加热室的热源，一效分离室出来的二次汽进入二效加热室作为热源；同样，二效分离室的二次汽进入三效加热室作为热源，三效分离室出来的二次汽进入间接冷凝器冷凝后收集至冷凝水罐，最后统一收集回到浓盐水产水水池中。三效蒸发器操作简单、适应性强、运行比较稳定，能够实现污水的零排放。
　　4 结束语
　　综上所述，在处理煤化工废水时使用蒸发结晶技术能够使废水与盐相分离，这种处理技术是比较彻底的，能够实现废水的零排放，随着环保事业的发展，蒸发结晶技术的应用前景是比较广阔的。
　　参考文献：
　　[1]崔培哲.固定床煤气化高浓有机废水近零排放处理流程技术研究[D].广州：华南理工大学，2017.
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