實現廢水零排放靠“膜”力

                                高濃度高鹽廢水處理一直是石油和化工企業環保處理難題,尤其對于煤化工及煉化企業而言甚至成為制約其發展的瓶頸。在上周舉辦的膜分離技術在化工廢水零排放及石油煉化領域應用分論壇上,針對目前化工行業高濃廢水近零排放的難題以及如何進行技術方案的選擇,與會代表展開了討論。與此同時,膜產品和技術供應商也紛紛給出了解決方案。

                                難題:政策局限與技術突破

                                與會代表普遍反映,煤化工的混鹽作為危險廢物管理,在處理成本較高的情況下更加重企業負擔;排放政策沒有考慮差異化,尤其是適宜的地方比如有鹽湖及有達標排放的鈉鹽水體,經過處理的非固定床氣化的廢水以及不含COD高鹽水可放寬排放標準。

                                德藍水技術股份有限公司董事長曾凡付也表示要加強政策支持,高污染廢水是水污染之根源,零排放可以根治水污染。應該在政策上予以保障,如對技術創新、投資及成本給予支持。此外,加大創新減免稅制度;水專項投入針對高污染廢水零排放,提供投資;成本補貼,資源化產品免稅并補貼;行業管理,限制產品價格,保障利潤,降低治污成本所占比例。

                                此外,煤化工廢水的水質特點也為其處理過程帶來諸多困難。不同于市政污水,煤化工雖廢水種類比較單一,但廢水中有機物復雜,水質波動極大,設計前期可參照點少,無機鹽類種類繁多。

                                曾凡付表示,在統計全國近10個行業,30以上個項目。沒有問題的很少,持續改造的在多數。問題突出表現在預處理、逐級濃縮、分鹽、蒸發結晶。深層次分析后,主要問題還在預處理,包括膜作為預處理的工藝段。

                                目前,膜領域有一定的局限性,現有除油、除濁、脫色還局限在原有的材料、工藝和裝備,效果差、去除率低、運行欠穩定;現有的生化還局限在簡單的材料、有限的菌種、催化氧化等技術,難降解,運行成本高;現有零排放項目濃縮工藝局限在電滲析、特種反滲透膜、正滲透膜;蒸發結晶工藝局限在多效蒸發與蒸汽壓縮機蒸發,急需行業內創新膜產品與技術。

                                選擇:處理工藝需標本兼治

                                中國石化長城能源化工有限公司副總經理何祚云認為,煤化工高鹽廢水完全可以做到零排放,但一定要標本兼治,在注重廢水處理的同時要注意煤氣化工藝的選擇。

                                “本”即指要慎重選擇煤氣化工藝,選擇合適的氣化工藝對后續廢水處理有事倍功半的效果。何怍云指出,對于固定床工藝優選熔渣氣化技術,此技術蒸氧比非常低、廢水量大量減少、處理難度小;熔渣床層使碳轉化率非常高,渣含碳量接近零,渣水干凈。

                                何祚云表示,對于高灰、高灰熔點煤應選擇多噴嘴粉煤氣化技術,以提高氣化溫度,降低灰渣比。裂解工藝(爐溫300~800℃)廢水含有大量的難降解物質焦油、酚類、異喹啉、喹啉、咔唑、聯 苯、三聯苯等物質,因此,要慎重選擇低溫裂解+氣化工藝。

                                “標”即指在廢水處理階段,要選擇合適的處理工藝。尤其要高度重視預處理。膜的預處理效果影響后續膜濃縮與蒸發結晶效果,關系后續鹽的質量,優級品鹽硝的回收率,分鹽后混鹽的處理。建議進行分段預處理,水量采用高密沉淀池,濃度高,水量少采用管式膜過濾,去除二氧化硅,鈣離子,懸浮物等。進行有機物分段去除,臭氧催化氧化去除易氧化的COD;膜分離去除大分子難降解有機物,何怍云說。

                                神華榆林能源化工公司在處理甲醇制系統反應過程中產生的廢水時,統籌考慮水質特點、投資成本及處理工藝,選擇合適的MBR膜工藝處理廢水。據該公司公用工程事業部負責人劉威介紹,自2015年開工至今,該處理工藝不僅保障了后續“零”排放裝置的持續生產,也大大節約了膜回收系統的投資成本。

                                劉威說,平板式MBR膜污水處理工藝通過近幾年的實踐,提高污水處理效果很明顯,與傳統的活性污泥處理相比,污泥濃度調整范圍大,抗沖擊能力強,消除了管式MBR膜易斷絲、使用壽命短等瓶頸問題。平板式MBR膜的出現與示范,逐漸改變了污水領域對MBR膜的認知,推動污水處理上一個臺階。

                                對策:各優勢技術百花齊放

                                在論壇上,膜企業也針對目前膜在處理高鹽廢水中的問題提供了解決方案。

                                北京中環膜公司的節能型浸沒式MCR膜化學反應器技術是其自主研發的一種新型污水處理技術。該工藝將高效膜分離技術與化學反應相結合,主要用于除硬、除濁、除硅等。該技術可配合膜濃縮、蒸發結晶等工藝,實現濃鹽水的減量及近“零排放”,為濃鹽水再利用提供了全新的技術路線和解決方案。

                                據該公司總經理畢飛介紹該技術主要有以下優勢,一是有具有更高的集成度,可替代傳統混凝沉淀+過濾+UF單元;二是具有更寬松的進水條件,對原水要求寬松;適合高濁、高硬、高TDS、高溶解硅、高COD廢水;三是更高效節能,浸沒式外壓過濾,無需大流量回流,能耗降低90%。

                                時代沃頓科技有限公司的系列防滲透膜,抗氧化膜,耐余氯26000ppm·h后,仍保持98%以上穩定脫鹽率,進水余氯限值提高至≤0.5ppm,是傳統膜的5倍。該公司研發的耐酸納濾膜具有耐強酸性能,可實現在酸液中分離鹽或金屬離子和酸液回收,在各水廢處理項目中具有優異表現。

                                杜邦中國集團有限公司創新研發XP中空纖維膜技術,與傳統超濾膜相比,XP膜的滲透性提高了35%,這將使超濾膜實現突破最高可達120%制水效率提升,40%的通量增加,35%的壓差降低。

                                分鹽一直是高鹽廢水處理的難題,在對雜鹽分離及資源化利用方面,該公司開發了富耐TMXC-N系列膜,并依托該膜研發廢水零排放工藝。該系列膜在提供硫酸根高截留率的同時,達到對氯根不截留或者負截留的效果。此外該工藝在最大程度上穩定蒸發器水質,鹽和硝比例得到優化,降低后續蒸發結晶工藝的符合,提高結晶器中鹽和硝的結晶效率,該工藝為廢水零排放的分鹽提供一條優質路徑。


                              關鍵字:膜分離
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