煤化工——黑金变绿能的关键技术

煤化工就像一位神奇的“炼金术士”，能把黑黝黝的煤炭变成清洁能源和化工原料。通过气化、液化、焦化等工艺，煤炭可以变身为合成气、油品、甲醇等重要产品。这不仅保障了国家能源安全，更是实现“双碳”目标的重要途径。

煤化工废水的“前世今生”——废水里的“污染怪兽”

在煤化工的生产过程中，从煤炭的转化到最终产品的形成，每一个环节都会产生废水。这些废水可不是普通的“废水”，它们成分复杂，含有高浓度的污染物，比如化学需氧量（COD）、氨氮、悬浮物、氰化物、酚类及多环芳烃等，对环境和人体健康构成严重威胁。

·   气化废水：来自煤气化（如固定床、流化床、水煤浆气化）过程中的洗涤水和冷凝水，这些废水含有高浓度的COD（化学需氧量）、氨氮、悬浮物、氰化物、酚类及多环芳烃等有毒物质，水质波动大。

·   液化废水：来自煤液化（如煤制油、煤制甲醇）过程中产生的分馏塔排水和催化剂再生废水，这些废水含油类、硫化物、重金属（如镍、钴）及难降解有机物，pH值不稳定。

·   焦化废水：来自煤焦化过程中的煤气冷却水、粗苯分离水、焦油加工废水，其酚类、氰化物和多环芳烃浓度极高，可生化性差，毒性强。

·   冷却水与冲洗水：来自设备冷却、场地冲洗、除尘等环节产生的排水，含悬浮物、盐分、少量油类及药剂残留，虽然水质相对简单，但水量大，同样不容小觑。

·   其他废水：包括脱硫废水（高硫酸盐、氯离子）、锅炉排污水（高盐、高硬度）、初期雨水（含煤粉尘）等。

煤化工全水系统大揭秘——水循环的“魔法阵”

面对如此复杂的废水问题，煤化工全水系统应运而生。它是一个综合性的水处理体系，涵盖了给水处理系统、循环水系统、脱盐水系统、污水处理系统、回用水系统和废水零排放系统等，就像是一个巨大的“魔法阵”，将每一滴水都“变废为宝”。

1. 给水处理系统——水源的“净化术”

功能：将天然水源转化为符合生产标准的工艺用水，就像是一位“水源净化师”，通过混凝沉淀、过滤等工艺，将水中的杂质和污染物一一去除，确保水质稳定。

关键工艺：

混凝沉淀：通过投加混凝剂去除水中胶体和悬浮物等

过滤：去除悬浮物、泥沙等杂质（如砂滤、活性炭过滤）。

应用场景：供全厂的生产、生活及消防用水，为全厂提供源源不断的“生命之水”。

2. 循环水系统——水资源的“循环术”

功能：通过冷却塔降温、水质稳定控制等关键工艺，为设备冷却提供稳定水源，减少新鲜水消耗，提高水重复利用率，让每一滴水都发挥最大的价值。

关键工艺：

冷却塔降温：蒸发散热降低水温；

水质稳定控制：投加缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂

应用场景：为设备冷却提供水源，确保设备在“清凉”的环境中高效运行。

3. 脱盐水系统——高纯水的“炼金术”

功能：采用反渗透、电去离子和混床精处理等工艺，制备超低盐分、无离子的高纯水，满足高压锅炉补水等精密工艺需求，将普通水“炼”成高纯水。

关键工艺：

反渗透（RO）：初级脱盐，去除90%以上盐分

电去离子（EDI）：深度脱盐

混床精处理：离子交换树脂进一步提纯。

应用场景：高压锅炉补水，生产用水，为精密工艺提供“纯净之水”。

4. 污水处理系统——污染物的“消除术”

功能：通过预处理、生化处理和深度处理等工艺，处理生产过程中产生的含污染物废水，实现达标排放或回用，将废水中的污染物一一消除。

关键工艺：

预处理：隔油、气浮、混凝沉淀

生化处理：厌氧处理（UASB/IC等）、好氧处理（A/O工艺，SBR工艺等）

深度处理：高级氧化、膜过滤。

应用场景：处理气化废水、焦化废水、生活污水、初期雨水，为各种废水提供“消除方案”。

5. 回用水系统——废水的“重生术”

功能：将处理后的污水和含盐废水进一步净化处理，通过软化处理、双膜法等工艺，实现水资源的循环利用，让废水焕发新生。

关键工艺：

软化处理：软化除硬工艺、除硅除氟工艺、介质过滤除悬浮物

双膜法：超滤（UF）+反渗透（RO）；

应用场景：循环水补水、脱盐水原水等，为水系统提供“再生之水”。

6. 废水零排放系统——全厂废水的“终结术”

功能：采用预处理、膜浓缩和蒸发结晶等工艺，将高盐废水转化为工业盐，实现全厂废水“零外排”，同时回收有价值的盐分资源，让全厂废水无处可逃。

关键工艺：

预处理工艺：软化除硬和高级氧化

膜浓缩工艺：纳滤（NF），反渗透（RO）电渗析（ED）

蒸发工艺：多效蒸发（MED），机械蒸汽再压缩（MVR）

分盐技术：纳滤分盐、热法分盐、冷冻分盐等技术，分离氯化钠、硫酸钠等工业盐等应用场景：高盐废水处理、政策强制零排放地区、盐分回收，为全厂废水提供“终结方案”，同时回收有价值的资源。

随着环保要求日益严格，煤化工企业正在向"零排放"目标迈进。通过全水系统的优化升级，可以实现：
         ✓ 水资源利用率提升50%以上
         ✓ 废水回用率超过95%
         ✓ 工业盐等副产物资源化利用

小知识：一套先进的煤化工全水系统，每年可以节约的水量相当于一个中型水库的库容！