1、煤化工污水零排放的意義
1.1節(jié)約水資源
新型煤化工耗水量巨大，大型煤化工項目，噸產(chǎn)品耗水在十噸以上，年用水量通常高達幾千萬立方米。煤化工的快速發(fā)展引發(fā)了區(qū)域水資源供需的失衡。我國煤炭資源主要集中在北方和西北，恰恰這些地方水資源嚴(yán)重不足。目前這些地方已出現(xiàn)了水權(quán)紛爭，這種情況如果發(fā)展下去，會影響當(dāng)?shù)毓I(yè)和農(nóng)業(yè)的正常發(fā)展，而且還會帶來很多社會問題。
煤化工污水零排放，將污水最大限度回用，可節(jié)約水資源，緩解水資源嚴(yán)重短缺的困境。
1.2保護生態(tài)環(huán)境，避免水體和地下水污染
煤化工企業(yè)用水量大，其排放的廢水主要來源于煤煉焦、煤氣凈化及化工產(chǎn)品回收精制等過程。該類廢水水量大，水質(zhì)復(fù)雜，含有大量的有機污染物、酚、硫和氨等，并且含有大量的聯(lián)苯、吡啶吲哚和喹啉等有毒污染物，毒性大。在煤炭資源豐富的地域，往往是既缺水又無環(huán)境容量、生態(tài)脆弱的地方，如新疆伊犁地區(qū)、寧夏、內(nèi)蒙等煤化工基地，實施零排放能有效保護生態(tài)環(huán)境，避免水體和地下水污染。
1.3零排放意義
“零排放”即對煤化工在生產(chǎn)中所產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水、污水、清凈下水等經(jīng)過處理，全部用于回用，對外界不排放廢水，稱作為“零排放”。對于目前西北地區(qū)在建和擬建的煤化工項目，“零排放”尤其重要，既解決一部分水資源問題，又不對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和生態(tài)造成污染和破壞。
二、煤氣化污水的特點
氣化廢水的來源及特性：在煤的氣化過程中，煤中含有的一些氮、硫、氯和金屬，在氣化時部分轉(zhuǎn)化為氨、氰化物和金屬化合物；一氧化碳和水蒸氣反應(yīng)生成少量的甲酸，甲酸和氨又反應(yīng)生成甲酸氨。這些有害物質(zhì)大部分溶解在氣化過程的洗滌水、洗氣水、蒸汽分流后的分離水和貯罐排水中，一部分在設(shè)備管道清掃過程中放空等。
對于煤氣化工藝技術(shù)，目前主要有固定床、流化床和氣流床三種；對于爐型，有固定床間歇氣化爐、灰熔聚、德士古、恩德爐等多種。固定床、流化床和氣流床三種氣化工藝的排水水質(zhì)情況見下表：
三、煤氣化污水處理技術(shù)
3.1煤氣化廢水經(jīng)酚氨回收后的水質(zhì)
三種氣化工藝產(chǎn)生的廢水，氨含量均很高；固定床工藝產(chǎn)生的酚含量高，其它兩種較低；固定床工藝焦油含量高，其它兩種較低；氣流爐工藝中產(chǎn)生的甲酸化合物較高，其它兩種工藝基本不產(chǎn)生；氰化物在三種工藝中均產(chǎn)生；有機污染物COD，固定床工藝產(chǎn)生最多，污染最嚴(yán)重，其它兩種工藝污染較輕。
上述三種工藝的廢水如不經(jīng)過預(yù)處理直接進行生化處理是不行的，尤其是氨特別高，魯奇爐的酚含量也很高。
對于魯奇爐廢水需要進行酚氨回收裝置進行回收預(yù)處理；流化床和氣流床工藝煤氣化廢水需要進行氨回收預(yù)處理。經(jīng)過預(yù)處理后的各廢水水質(zhì)如下：
3.2煤氣化（固定床工藝）廢水生化處理工藝
固定床工藝煤氣化廢水CODcr濃度高，屬有機污水，含有大量氨氮和酚，有一定的色度，具有如下特點：
（1）污水中有機物濃度高，B/C值約0.33，可采用生化處理工藝。
（2）污水中含有難降解有機物如單元酚、多元酚等含苯環(huán)和雜環(huán)類物質(zhì)，有一定的生物毒性，這些物質(zhì)在好氧環(huán)境下分解較困難，需要在厭氧/兼氧環(huán)境下開環(huán)和降解。
（3）污水中氨氮濃度高，處理難度較大，需要選用硝化和反硝化能力均很強的處理工藝。煤氣化廢水處理技術(shù)。
（4）污水中含有浮油、分散油、乳化油類和溶解油類物質(zhì)，溶解油的主要組分為苯酚類的芳香族化合物。乳化油需要采用氣浮方式加以去除，溶解性的苯酚類物質(zhì)需要通過生化、吸附的方法去除。
（5）含有毒性抑制物質(zhì)，污水中酚、多元酚、氨氮等毒性抑制物質(zhì)，需要通過馴化提高微生物的抗毒能力，需要選擇合適的工藝提高系統(tǒng)抗沖擊能力。
（6）非正常污水排放的影響，當(dāng)工藝生產(chǎn)過程出現(xiàn)問題時，會導(dǎo)致污染物濃度高的非正常污水排放，該污水不能直接進入生化處理系統(tǒng)，需要設(shè)置事故調(diào)節(jié)等措施。
（7）污水色度較高，含有一部分帶有顯色基團的物質(zhì)。
由此，為確保工藝污水處理出水水質(zhì)，工藝污水選用以去除CODcr、BOD5、氨氮等為主體的生化處理工藝（主要考慮硝化和反硝化），選用以除油、脫色為主要目的的預(yù)處理工藝，選用以物化為主的后處理強化工藝。采用的工藝如下：
3.3煤氣化（流化床及氣流床）廢水生化處理工藝
流化床及氣流床工藝產(chǎn)生的廢水，其COD并不高，生化性較好（尤其是氣流床工藝產(chǎn)生的廢水），這些廢水主要特點是氨氮高，應(yīng)選用硝化和反硝化效果好的處理工藝。
但生化處理僅去除污水中的有機污染、油、氨、酚、氰化物等，其污水中鹽并不能去除。
四、煤氣化污水零排放
4.1煤化工排水的分類
煤化工在生產(chǎn)中的排水包括：生產(chǎn)污水、生活污水、清凈下水、初期雨水等。生產(chǎn)污水主要是氣化污水；清凈下水主要來自循環(huán)水排污以及脫鹽水站排放的濃鹽水；初期雨水主要是受污染區(qū)域的前十分鐘收集雨水。
上述排水中水量較大的是清凈下水和生產(chǎn)污水，一般考慮將清凈下水與生產(chǎn)污水、生活污水、初期雨水等分開收集，即分為清凈水和污水兩大類。
4.2污水的回用
煤化工生產(chǎn)過程中需要大量的循環(huán)水，循環(huán)水站的規(guī)模一般很大，需要的補充水量很大。在考慮將清凈下水和污水處理的出水回用時，一般考慮回用于循環(huán)水站的補充水。
污水處理站的出水雖然去除了大量的有機污染、氨、酚等物質(zhì)，但其鹽分并沒有減少。而清凈下水以及脫鹽水站的濃鹽水中的鹽分較高，一般是原水的4～5倍。故要將污水回用，就需要對污水進行脫鹽處理，否則鹽會在系統(tǒng)中循環(huán)累積。
4.3中水回用工藝種類
目前在我國已經(jīng)應(yīng)用的水的除鹽工藝方法有化學(xué)除鹽（即離子交換法除鹽）、膜分離技術(shù)、蒸餾法除鹽水處理以及膜法和離子交換法結(jié)合的脫鹽工藝等。具體參見http://szhmdq.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
（1）離子交換法除鹽工藝
離子交換法水處理技術(shù)已相當(dāng)成熟，適合用于水中含鹽量不高的場合，但在處理高氯高鹽高硬水、苦咸水、海水時，該技術(shù)有樹脂再生過程中需消耗大量酸、堿，其排放液又會污染環(huán)境的缺點。
（2）膜除鹽工藝
隨著膜研究的進展，膜分離技術(shù)已迅速發(fā)展，膜使用領(lǐng)域愈來愈廣，現(xiàn)已成為產(chǎn)業(yè)化的高新技術(shù)，它有操作方便，設(shè)備緊湊，工作環(huán)境安全，節(jié)約能耗和藥劑的優(yōu)點，其主體分離工藝是反滲透技術(shù)，為反滲透作預(yù)處理工藝的有超濾和精濾技術(shù)�？梢愿鶕�(jù)原水不同的水質(zhì)組合成各種不同的流程。
（3）膜法和離子交換法結(jié)合的脫鹽工藝
反滲透膜法與離子交換法聯(lián)合組成的除鹽系統(tǒng)是目前使用較為廣泛的除鹽水處理系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，反滲透作為離子交換的預(yù)脫鹽系統(tǒng)，除去原水中約95%以上的鹽分和絕大部分的其他雜質(zhì)，如膠體、有機物、細菌等；反滲透產(chǎn)水中剩余的鹽分則通過后繼的離子交換系統(tǒng)除去。
