李朝林

（神华榆林能源化工有限公司，陕西榆林 719302）

煤制油废水零排放实践与探索

李朝林

（神华榆林能源化工有限公司，陕西榆林 719302）

随着近年来我国煤化工行业的快速发展，生产中需求的大量的生产用水和产生的大量的废水对环境的污染越来越严重。为了保护环境，节约水资源我国先后颁布了各项法律法规要求煤化工行业实现废水的“零排放”。首先分析了煤制油工业中废水的来源并对其进行了分类，然后阐述了工业中常用的含油废水处理方法以及实现煤制油“零排放”所遇到的经济、技术、环境和管理上的困难。

煤制油；废水；零排放

近年来，雾霾等极端天气相继出现，我国正面临着严重的环境问题。由于我国的资源限制煤制油企业近年来快速发展，但是耗能巨大，尤其是对水资源的需求和污染更是不能不面对的问题。我国煤制油工业多分布在西北等极度缺水的地方，化工业对水资源的污染加剧了当地水资源的短缺，经济发展与生活生产用水和环境污染的矛盾日益严重[1]。

废水的“零排放”是解决环境问题与生产矛盾的最有效的方法。我国废水“零排放”的概念是在2005年颁布的《中国节水技术政策大纲》中首次提出；2007年颁布的《国家环境保护“十一五”规划》更明确要求在钢铁、电力、化工、煤炭等重点行业推广废水循环利用，努力实现废水少排放或零排放；2008年颁布的标准《工业用水节水术语》中对“零排放”解释为企业或主体单元的生产用水系统达到无工业废水外排[2]。

1 煤制油废水来源及分类

1.1 煤制油废水来源

煤制油就是通过物理化学方法将固态的煤转化为聚乙烯、聚丙烯、汽油、柴油等液态燃料和化工产品的方法。在煤制油的过程中发生化学反应剩余的水和生成水、对产品的清洗过程中剩余的水、蒸馏过程中的冷凝水、油罐车等试验设备清洗所产生的水是煤制油过程中废水的主要组成部分。

1.2 煤制油废水分类

煤制油工艺中产生的废水大体可分为高浓度含酚工业废水和低浓度的含油工业废水两类。根据废水产生的原因和水中污染物的成分，又可细分为含硫污水、含酚污水、高浓度有机污水、低浓度含油污水、含盐污水和催化剂污水。

2 煤制油废水处理的常用方法

目前，我国煤制油工业中常用的废水处理方法为气浮法、混凝土法、生物氧化法、吸附法。

2.1 气浮法

气浮法就是让含油废水暴晒或者采用加入药剂的方法使水中产生气体，并根据实际需要加入混凝土剂或悬浮剂，使废水中的悬浮颗粒和乳化油随着气泡一起上浮出水面从而处理水的。利用油的疏水性，使油与非极性的空气结合在一起，油滴与空气结合在一起后气泡会迅速上升，从而可以高效率地分离油和水。根据气泡产生的原因，可以分为加压气浮法、电解气浮法和鼓气气浮法三种方式。

加压气浮法就是通过在增加压强来提高空气在水中的溶解性，使空气大量溶解在水中，在压强回复后，溶解在水中的空气大量释放，产生大量气泡，从而分离污染物；电解气浮法是利用水的电解原理，用电解槽将水电解，将污染物利用电解成氢气和氧气泡带出水面；鼓气气浮法是利用水泵吸水管和空气压缩机将空气注入水中，从而产生气泡。

目前，由于加压气浮法的设备简单、耗电量少、处理效果好的特点，已经广泛应用于石油化工废水的处理。电解气浮法具有占地面积小、操作简单以及处理效果好等优点，但是它存在阳极金属消耗量大、需要大量的辅助药剂如一些盐类，而且运行费用较高等缺点。

2.2 混凝法

在乳化液废水中，溶液中的胶体粒子和微小悬浮物由于受水合作用、布朗运动及微粒之间的静排斥力的作用，在水中长期保持悬浮分散的状态而不发生分层。在处理乳化液中的废水时，应首先投放混凝剂来破坏其胶体的稳定性，使胶体可以相互聚集，再利用过滤、沉降等方法进行去除。常用的混凝剂有聚合硫酸铝、复合型絮凝剂XG977等。

2.3 生物氧化法

微生物可以将含油废水中的油分解氧化成为二氧化碳和水。煤制油废水的处理分为生物过滤法和活性污泥法两种。生物过滤法，是将附着有微生物的载体放入生物滤池中，让废水从上往下逐渐渗透，在渗透过程中废水中的油被载体表面的微生物氧化分解破坏；活性污泥法是让精华微生物附着在流动状态的絮凝体上，在曝气池中对废水中的有机物进行分解。由于生物氧化法的环保性，近年来发展迅猛，相继出现了纯氧曝气、深井曝气和循序间歇式生物处理等新方法，这些方法有效地提升了含油废水的处理效率。

2.4 吸附法

吸附法是将利用吸附剂对废水中的油和其它有机物进行吸附。活性炭是一种优良的吸附剂，但是由于吸附量有限且不可再生的特点，常常被用来作为废水的深度处理中。目前，为满足工业发展的需要，专家学者正在研究和寻找新的吸附剂[3]。

3 煤制油废水“零排放”存在问题及建议

目前，煤制油废水的“零排放”在我国依然处于起步阶段，存在各种各样的问题，主要包含经济、技术、环境和管理四个方面。

3.1 成本巨大

煤制油的废水处理设备价格十分昂贵，实现煤制油废水的“零排放”需要足够的资金支持。国内在煤制油废水处理领域具有领先地位的神华煤炭公司不仅没有实现真正意义上的废水“零排放”，废水的处理成本十分高昂。在试运行期间，每吨有机废水的处理成本达到了5元，每吨含盐废水处理成本达到38元。巨大的经济成本是制约煤制油废水“零排放”发展和普及的根本。

3.2 技术的不完善

目前，煤制油废水的“零排放”是只存在于理论上的理想状态。在实际的废水处理过程中，还存在许多制约处理效果的技术瓶颈。对于含油废水而言，在循环系统中含油废水的结晶、腐蚀、沉淀均有可能导致管道的堵塞、设备的腐蚀等问题。同时，对于含油废水处理的工艺流程较长、难度较大且系统很杂，容易产生连带影响，一个小环节出错都会影响以后的各个环节。因此，在废水处理时应时刻关注压力、水温、物料平衡等问题，对技术的精度有很大的要求。当前阶段，政府和相关企业应该加大技术投入，鼓励科学研发和科技创新，积极研发切实可行的技术，推动我国煤制油工业含油废水“零排放”的发展[4]。

3.3 容易产生次生环境污染

煤制油工业中含油废水的处理不当，可能造成对环境的二次污染和非正常工况下的环境隐患。由于现阶段废水很难实现真正意义上的“零排放”，如果经过处理后的废水不能保证真正意义上的无污染，继续将处理后的水投入生产生活中，极有可能再次污染环境。同时，在含油废水处理的各个环节中产生的废料和废水，如果不能够妥善处理，而是直接排入地下水中，也将会造成地下水和土壤的污染。

3.4 规划管理不科学

实现煤制油工业含油废水的“零排放”，一个重要的因素就是需要具有充足的水资源。我国煤制油产业主要集中在缺水的北方地区，在规划煤制油产业时如果不能正确考虑当地的水资源和水环境，就会因为规划不合理而制约废水“零排放”。

同时，管理人员不能够准确把握工厂中水量的平衡。管理人员在策划煤制油项目的水平衡方案时，往往是在一定的假设条件下进行精密的计算而得出的水平衡方案。但是，在实际的废水处理过程中往往由于各方面的因素而出现偏差，导致处理后的废水不能循环利用，造成经济和环境上的损失。

因此，在当前的废水处理工艺下，实现废水 “零排放”面临着很大的困难。巨大的经济成本、不完善的技术、对环境影响的不确定性以及规划管理上经验的缺失，都是发展废水“零排放”必须要克服的困难。如何优化处理技术并在考虑经济、环境等因素的影响下做出正确规划，仍然需要新的技术理论和长期的经验总结。

[1]魏江波.煤制油废水零排放实践与探索[J].工业用水与废水，2011.

[2]曲风臣.煤化工废水零排放技术要点及存在问题[J].化学工业，2013.

[3]纪钦洪，于广欣，张振家.煤化工含盐废水处理与综合利用探讨[J].水处理技术，2014.

[4]黄开东，李强，汪炎.煤化工废水“零排放”技术及工程应用现状分析[J].工业用水与废水，2012.

Practice and Exploration of Zero Discharge of Coal Oil Wastewater

Li Chao-Lin

with the development of China's coal oil industry，the production of a large number of oily wastewater on the water environment pollution is becoming more and more serious.In order to protect the environment and save water resources，China has promulgated various laws and regulations to achieve the zero discharge of waste water from coal to oil industry “.In this paper，the source of the waste water in coal oil industry is analyzed firstly，and then it is classified，and then the common methods of treatment of oily wastewater and the treatment process of coal oil wastewater are described.

coal oil；waste water；zero discharge

X784

B

1003-6490（2016）08-0097-02

2016-07-30

李朝林（1986—），男，甘肃白银人，助理工程师，主要研究方向为煤制油高压聚乙烯。