在能源领域,煤化工产业占据着重要地位。然而,其生产过程中产生的废水问题,却如同一把高悬的“利剑”,威胁着生态环境。如何破解这一难题,废水零排放成为关键。
煤化工废水成分复杂,含有大量的有机物、重金属以及高浓度盐分。酚类、多环芳烃等有机物具有毒性和生物难降解性,重金属如汞、镉、铅等会在环境中累积,危害生态系统和人体健康。高盐废水则会改变土壤理化性质,导致土壤板结,影响农作物生长。若这些废水未经有效处理直接排放,将对周边水体、土壤造成严重污染,破坏生态平衡。
废水零排放,并非简单的无水排出,而是指工业水经过重复使用后,将含盐量和污染物高浓缩的废水几乎全部(99% 以上)回收再利用,水中的盐类和污染物经浓缩结晶或压滤废渣以固体形式排出厂,或送垃圾处理厂填埋,或回收作为化工原料,从而实现废液零排出工厂。对煤化工行业而言,实现废水零排放,既能减少对水资源的依赖,提高水资源利用效率,又能降低环境污染风险,是可持续发展的必然选择。
实现煤化工废水零排放,需多技术协同作战。预处理可采用隔油、气浮等物理方法去除废水中的油类和悬浮物;通过酸碱中和调节废水 pH 值,为后续处理创造条件。生化处理利用微生物降解废水中的有机物,如常见的活性污泥法、生物膜法等。深度处理阶段,膜分离技术如反渗透、超滤可高效去除废水中的溶解性有机物、重金属离子和盐分;高级氧化技术如芬顿氧化、臭氧氧化,利用强氧化性自由基将难降解有机物分解为无害物质。对于最终的高盐浓缩液,可采用蒸发结晶技术,使盐分结晶析出,实现水资源和盐分的分离回收。
在实际应用中,不少企业已在废水零排放方面取得成效。某大型煤化工企业采用 “预处理 + 生化处理 + 膜处理 + 蒸发结晶” 的组合工艺,对生产过程中产生的废水进行分类收集和分质处理。预处理去除废水中的大颗粒杂质和油类;生化处理降解大部分有机物;膜处理进一步去除溶解性污染物,产出的清水回用于生产系统;剩余的高盐浓水经蒸发结晶,得到可回收利用的工业盐,实现了废水的近零排放,大大减少了新鲜水的取用量,降低了生产成本,同时减轻了对周边环境的压力。
当然,目前煤化工废水零排放技术仍面临成本高、技术复杂、部分技术稳定性不足等挑战。但随着科技的不断进步,新的处理技术和材料将不断涌现,如新型高效膜材料、节能型蒸发结晶设备等,有望降低处理成本,提高处理效率和稳定性。实现煤化工废水零排放,是解决环境与发展矛盾的必然路径。政府、企业和科研机构需共同努力,加大技术研发投入,完善政策法规,推动煤化工行业向绿色、可持续方向发展,守护我们的绿水青山。