一、煤化工污水的特點(diǎn)分析
要實(shí)現(xiàn)污水回用并實(shí)現(xiàn)“零排放”，首先需確定回用水用途以及蒸發(fā)結(jié)晶后鹽的處理辦法，從而確定處理后水質(zhì)、水量等數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上考慮工藝的可行性，以及投資、運(yùn)行費(fèi)用及設(shè)備維護(hù)等因素，采用最佳的處理方案確保系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。
煤化工污水具有成分復(fù)雜且水量較大的特點(diǎn)，一般包括煤氣化污水、循環(huán)水排污、化學(xué)水再生水、各裝置生產(chǎn)污水以及生活污水等，其中煤氣化污水具有高COD、高氨氮、含鹽量高（硬度、硅）等特點(diǎn)，也是最難處理的一股水，循環(huán)水排污水及化學(xué)水再生水具有含鹽量高（硬度、硅）的特點(diǎn)，各裝置生產(chǎn)污水及生活污水具有高COD的特點(diǎn)。
二、各階段工藝選擇
（一）生化處理階段
由于煤化工污水具有高COD、高氨氮的特點(diǎn)，所以在污水前期處理階段采用傳統(tǒng)生化處理方法去除水中COD和氨氮。并在生化處理的末端增加浸沒式超濾作為去除COD、SS、膠體的最后一個單元，產(chǎn)水可以達(dá)到COD<60，氨氮<10，濁度<1的標(biāo)準(zhǔn)，該出水可以達(dá)到部分回用。
（二）除鹽階段
化學(xué)水再生水與循環(huán)水排污水與浸沒式超濾出水混合可以直接進(jìn)入除鹽單元。除鹽單元主要包括濃縮單元和結(jié)晶單元。
1、濃縮單元
濃縮單元包括預(yù)處理單元（高密池+砂慮）、反滲透單元、離子交換單元、正滲透單元。
1）預(yù)處理單元
混合水質(zhì)中鈣鎂硬度、懸浮物、膠體等較高，預(yù)處理是通過投加軟化藥劑去除水中的懸浮物、硬度、部分COD及膠體硅。
藥劑軟化法主要是投加化學(xué)藥劑（燒堿、石灰、純堿等），通過化學(xué)反應(yīng)使鈣鎂離子沉淀析出，從而降低水的硬度。根據(jù)生產(chǎn)廢水水質(zhì)特點(diǎn)（硬度高、堿度低），考慮采用燒堿-純堿軟化法（表1）。
工業(yè)污水
燒堿-純堿軟化法藥劑投加量低，藥劑費(fèi)用較低，除鎂效果好等優(yōu)點(diǎn)。
2）超濾
預(yù)處理后的水總硬小于60，鈣硬在20左右。隨后進(jìn)入超濾，進(jìn)一步去除水中的膠體細(xì)菌、大分子有機(jī)物等。超濾膜孔徑在1-50nm。
3）反滲透（RO）單元
反滲透是借助于選擇透過性膜的性能，以壓力差為推動力的膜分離技術(shù)，當(dāng)系統(tǒng)中所加的壓力大于溶液滲透壓時，水分子不斷的透過膜，經(jīng)過產(chǎn)水流道流入中心管，然后在出水端流出，進(jìn)水中的雜質(zhì)如：離子、有機(jī)物、細(xì)菌等被截留在膜的進(jìn)水側(cè)，然后在濃水端流出，從而達(dá)到淡水凈化的目的。反滲透的出水濃水進(jìn)入正滲透，產(chǎn)水可回用。
4）正滲透（FO）單元
FO正滲透技術(shù)，是一項(xiàng)引進(jìn)技術(shù)，正滲透膜依靠原水和汲取液間的自然滲透壓，使水分子通過滲透膜，從低滲透壓測到高滲透壓測。系統(tǒng)包括：正滲透本體系統(tǒng)、汲取液回收系統(tǒng)、濃水脫氮系統(tǒng)、產(chǎn)水精處理系統(tǒng)。
正滲透技術(shù)主要特點(diǎn)：常溫常壓運(yùn)行方式、可選用合成材料，濃縮倍率達(dá)3～5倍，濃縮液TDS180000～250000mg/L。
2、蒸發(fā)結(jié)晶單元
選擇兩效結(jié)晶TVR蒸汽再壓縮處理工藝，結(jié)晶干燥系統(tǒng)主要由結(jié)晶器、TVR蒸汽再濃縮、鹽漿脫水、冷凝液換熱、二次蒸汽冷卻等單元組成。
1）兩效結(jié)晶器
兩效蒸發(fā)是將兩個蒸發(fā)器串聯(lián)運(yùn)行的蒸發(fā)操作，使蒸汽熱能得到多次利用，從而提高熱能的利用率。以兩效蒸發(fā)器為例，第一個蒸發(fā)器（稱為第一效）以生蒸汽作為加熱蒸汽，第二效以前一效的二次蒸汽作為加熱蒸汽，從而可大幅度減少生蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽溫度總是低于其加熱蒸汽，故多效蒸發(fā)時各效的操作壓力及溶液沸騰溫度沿蒸汽流動方向依次降低。
兩效蒸發(fā)器的主要特點(diǎn)如下：
i）使用生蒸汽加熱，需要消耗大量蒸汽，相對電能消耗較少；
ii）前一效蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)時所產(chǎn)生的二次蒸汽用作后一效蒸發(fā)器的加熱蒸汽，可節(jié)省一部分的蒸汽使用量；
iii）設(shè)備占地面積較大。
2）熱力蒸汽再壓縮技術(shù)—TVR
根據(jù)熱泵原理，來自沸騰室的蒸汽被加壓到較高壓力，此時，其所對應(yīng)飽和蒸汽相對加熱室的蒸汽溫度更高，蒸汽則可被再次利用，而采用蒸汽噴射壓縮器即可達(dá)到要求。根據(jù)其效能特點(diǎn)，使用一臺熱力蒸汽壓縮器所節(jié)約的能源與增加一效蒸發(fā)器所節(jié)約的能源相當(dāng)。因此目前被較為廣泛地使用，但熱力蒸汽壓縮器的操作需一定數(shù)量的鮮蒸汽，即動力蒸汽，大約可節(jié)能60%。
來自全廠的中低壓蒸汽經(jīng)減溫減壓進(jìn)入TVR噴射器，與來自一效結(jié)晶器單元的二次蒸汽及冷凝液混合，實(shí)現(xiàn)二次蒸汽的再濃縮，之后進(jìn)入換熱器，提供換熱需要的熱源。
3）鹽漿脫水
來自結(jié)晶器的壓力流鹽漿進(jìn)入旋流分離器，實(shí)現(xiàn)硫酸鈣與鹽漿的分離濃縮，濃縮后的鹽漿直接進(jìn)入離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水，產(chǎn)生的混合固體外運(yùn)處置。
三、結(jié)論
要達(dá)到煤化工污水“零排放”的目的，就必須對污水深度處理回用。煤化工污水量大、水質(zhì)復(fù)雜，其較高的含鹽量利用成熟的反滲透技術(shù)及正滲透技術(shù)處理較為經(jīng)濟(jì)可行。再利用蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)將濃鹽水收集填埋，從而實(shí)現(xiàn)煤化工污水“零排放”。
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