中國煤炭資源豐富，現(xiàn)代煤化工是生產(chǎn)各種化工產(chǎn)品的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。煤化工行業(yè)既是用水大戶，也是排水大戶。相關(guān)資料顯示，1噸合成氨生產(chǎn)需淡水約12.5m3，1噸甲醇生產(chǎn)需淡水約15m3，1噸二甲醚生產(chǎn)需淡水約15m3，1噸油直接液化需淡水約7m3，1噸油的間接液化需要約12m3的淡水，煤化工廢水排放量約占我國工業(yè)廢水總量的30%。水資源嚴(yán)重短缺已成為制約煤化工發(fā)展的重要因素。為了使煤化工行業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的道路，發(fā)展煤化工廢水回用是非常有效的措施。
煤化工廢水的主要來源是焦化廢水、氣化廢水和液化廢水。煤化工廢水主要是高濃度煤氣洗滌廢水，其成分十分復(fù)雜。煤化工廢水含有300多種污染物，主要包括焦油、苯、氟化物、氨氮、硫化物等，綜合廢水cod為500mg/l，氨氮為200-500mg/l，是典型的含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水。煤化工廢水經(jīng)生化處理后，還殘留各種顯色基團(tuán)和助色基團(tuán)，如3-甲基1,3,6-庚烯、酸、苯粉等，因此具有較高的色度和濁度。
目前，國內(nèi)煤化工企業(yè)大多采用“物化預(yù)處理+生化處理”的常規(guī)二級(jí)處理方法。結(jié)果表明，煤化工廢水生化處理進(jìn)水中檢測(cè)到244種有機(jī)污染物。經(jīng)過二級(jí)處理后，出水中仍會(huì)有一些生物降解性差的小分子有機(jī)物難以降解。a/o生物脫氮工藝處理的焦化廢水中約8%的有機(jī)物仍然難以生化去除。煤化工廢水經(jīng)常規(guī)二級(jí)生化處理后，由于難降解有機(jī)物的存在，cod、氨氮等指標(biāo)不能滿足排放和回用標(biāo)準(zhǔn)。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中使用會(huì)造成不利后果，如泥漿增長和粘結(jié)腐蝕。直接排放不僅會(huì)危害環(huán)境，還會(huì)造成水資源浪費(fèi)。
膜處理技術(shù)以其高效、實(shí)用、可調(diào)節(jié)、節(jié)能、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)在廢水回用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。其中，煤化工廢水深度回用的應(yīng)用仍處于技術(shù)發(fā)展的前沿，具有廣闊的前景。隨著制造工藝的改進(jìn)，一度被認(rèn)為非常昂貴的膜處理技術(shù)的成本逐漸降低，具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。目前，廣泛應(yīng)用的膜處理技術(shù)包括微濾、納濾、超濾、反滲透等。
目前，uf-ro工藝廣泛應(yīng)用于煤化工廢水回用。在此過程中，反滲透膜的高脫鹽率有利于處理后的水回用于循環(huán)冷卻水。但也存在系統(tǒng)運(yùn)行壓力高、產(chǎn)水率低、濃水產(chǎn)量大、膜容量易結(jié)垢堵塞等問題，進(jìn)一步增加了運(yùn)行維護(hù)成本，也不利于濃溶液的處理。與反滲透膜相比，納濾膜具有抗污染能力強(qiáng)、操作壓力低、經(jīng)濟(jì)性高等特點(diǎn)。進(jìn)一步開發(fā)uf-ro工藝，可滿足循環(huán)冷卻水tds小于1000mg/l，產(chǎn)水率高的要求。然而，nf對(duì)單價(jià)離子，尤其是氯離子的去除沒有影響，當(dāng)循環(huán)污水返回污水處理系統(tǒng)時(shí)，氯離子很容易積聚。為了解決這一問題，uf-nf后仍然需要反滲透來維持系統(tǒng)中鹽離子和氯離子的平衡。同時(shí)，nf的存在也為反滲透提供了保護(hù)。uf-nf-ro工藝是一種經(jīng)濟(jì)可行的工藝，具有處理效果好、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、清洗周期長等優(yōu)點(diǎn)?？梢?，煤化工廢水回用組合工藝更有深度。
關(guān)鍵詞：反滲透膜 納濾膜