煤化工是废水零排放需求较为集中的行业。煤制油、煤制气、煤制烯烃等现代煤化工项目,以及焦化、合成氨等传统煤化工,产生的废水普遍具有水量大、水质波动大、有机污染物浓度高、含盐量高的特点,部分废水还含酚、氰等有毒有害组分,处理难度在各工业行业中排在前列。煤化工项目多布置在西北地区,水资源约束和环境容量叠加,零排放几乎是项目落地的前置条件。
煤化工废水的处理通常要走全流程。高浓度含酚废水先经酚氨回收等预处理回收资源并降低负荷,再与其他废水混合进入生物处理段降解有机物,常见工艺包括厌氧、好氧及膜生物反应器组合。生物处理出水仍含有较高盐分和残留难降解有机物,需要继续深度处理:通过超滤、反渗透进一步脱盐,回收产水回用生产;反渗透浓水再进入膜浓缩段减量,随后送蒸发结晶固化。经生物处理后仍残留的难降解有机物,会在膜浓缩段进一步富集,可能造成膜污染和蒸发母液起泡,必要时在深度处理前增加高级氧化或活性炭吸附作为把关。

这一流程有几个特点值得注意。一是前端除硬很关键。煤化工浓水中钙、硅含量不低,膜浓缩和蒸发单元对硬度敏感,预处理段常配套化学软化,把结垢组分提前去掉。二是水质波动要靠调节池缓冲。不同车间排水、事故排水混合后浓度变化大,调节和均化能力不足,系统就容易在冲击负荷下失稳。三是盐分以硫酸钠、氯化钠为主,具备分盐结晶、产出工业盐产品的条件。煤化工废水回用还要关注对循环冷却水系统的影响,回用水中残留的微量有机物和氨氮要按补充水标准逐项控制。
从实施角度看,煤化工零排放项目往往规模大、投资高,前期需要做长时间的水质调研和试验验证,摸清各股废水的水质水量和混合后的相互影响,再据此配置工艺。试验阶段还要重点考察浓水侧的硅、硬度富集规律和蒸发母液杂质累积趋势,这些问题在小试里不充分暴露,放大后处理代价很高,试验周期不足会直接影响后续设计余量和运行可靠性。直接照搬同类项目流程,在水质差异较大时容易出现适应性问题。