两单位：进行全国各地煤化工设备更新改造升級 提升运作水准，煤化工升级改造项目

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煤化工要发展，环保都是行业无法回避的问题，尤其是污水处理已成为煤化工企业绕不过去的关卡。到底有无行之有效的办法可以助煤化工行业解决污水处理问题？

创新膜技术

陶氏化学作为美国最大的化工原料高新企业，作为水处理行业领先的解决方案提供者，致力于为中国的煤化工行业和其他重工行业提供更好的产品和技术。近年来，陶氏围绕具体的应用市场，针对客户的实际需求，陆续研发出许多创新产品，以期提供煤化工企业的用水、节水效率，优化废水回用系统工艺，加强污水深度处理系统的运行稳定性以及提高废水资源化利用水平等。下面着重介绍陶氏化学近期的技术进展。

1 XP中空纤维膜丝技术

XP超滤膜丝有更高的孔隙率，孔径更均匀，具有更加优异的机械性能和抗化学性能。与陶氏传统超滤膜相比，XP膜渗透性提高了35%，制水效率最高可提升至120%，在相同跨膜压差下通量可增加40%或相同膜通量下压差降低35%，废水量减少30%。该技术在宁煤COD废水回用项目中，较某品牌的超滤膜产品，体现出更好的抗扰能力，实现更好的系统回收率。

2 陶氏新型弱酸阳离子交换树脂

在不同TDS、不同进水硬度、pH值条件下，树脂的工作交换容量决定了制水的周期和成本。陶氏新型IRC83树脂较常规弱酸树脂或螯合树脂在再生费用、再生废液量等方面具有显著的优势，在高盐含量的情况下较高的工作交换容量，保证了运行成本的显著降低。

3 富耐膜元件

通过膜表面的抗污染处理及进水流道的优化，对陶氏原有的抗污染膜元件进行改进，研发出性能可靠，成本降低，抗污染，耐清洗，增加回收率的富耐膜元件。将富耐膜产品应用于煤化工废水零排放系统中，以期达到最大化回用水、最大化的对盐资源化利用以及最小化的浓水减量。

4 陶氏超高压卷式膜元件（UHP RO）

超高压卷式膜元件基于高压FILMTECTMSW30膜片技术，特殊的膜元件结构包括聚砜产水中心管和端面，最高可耐12 MPa操作压力，可以将TDS浓缩到约12%，减少后续的蒸发成本，同时超高压UHP RO浓缩段与上游BWRO和SWRO工艺段互为补充，简化处理工艺。目前此项技术已在国内4个工业化项目中得到应用。

活性焦吸附技术

北京国电富通科技发展有限责任公司拥有雄厚的技术研发实力，水实验室取得CMA认证，具备完善的水质检测能力和工艺试验能力，先后承担克旗、阜新、锡林浩特等多个煤化工废水处理、中水回用、浓盐水处理项目，2016年公司先后承接了两个火电厂的脱硫废水零排放制备高纯度氯化钠项目和宁夏某工业园区废水回用和蒸发结晶项目的建设。

为有效去除废水中的大分子难降解物质，改善水质，有利于后期处理工艺，公司开发出中孔发达的活性焦作为作为吸附剂，将活性焦吸附技术（LAB）应用于内蒙古克什克腾旗煤制气废水处理一期工程、锡林浩特煤干馏废水处理工程和陕煤化乾元兰炭废水处理工程中，取得了较好的效果。

LAB技术是活性焦吸附与生化降解的耦合技术，它的核心工艺包括以下几点。

（1）纯吸附工艺：包括高效动态吸附工艺和Actiflow-carb 工艺；

（2）活性焦强化生物工艺：包括PALT曝气工艺和PMBR工艺；

（3）活性焦生物滤池工艺。该技术不仅可充分发挥生化处理的效果和效率，并且通过以下手段提高出水效果和处理稳定性：①前置吸附单元，有选择性地将毒性较大的难降解成分通过吸附去除；②生化单元投加活性焦，提高生化出水效果；③在生化处理后设置以活性焦为载体的曝气生物滤池保障处理单元。

LAB技术采用吸附性能好、有工程经济性的活性焦，与生化处理进行高效结合，能够有效的改善水质，保障运行稳定，降低运行成本，缩短停留时间，并且产生的废焦可与活性污泥掺烧，实现资源化利用。此项技术可应用于煤化工废水、造纸等行业难降解有机废水的达标回用，现有污/废水处理厂的提标改造以及高盐废水中有机物的去除等领域，可有效的解决传统工艺存在的问题。

DTRO/DTNF膜技术

北京天地人环保科技有限公司2003年从德国引进碟管式反渗透和膜生物器技术经数年研究实践，实现了碟管式反渗透和膜生物反应器技术的全部自主知识产权，能够根据不同地区、不同水质、不同出水要求选择适合的工艺组合，提供渗滤液处理的综合解决方案。随着多种工艺技术的成功研发，天地人公司已逐渐转型成为利用膜技术处理高浓度污废水的专业化工程技术公司，同时是中国最大的DT膜供应商和系统集成商。

碟管式膜技术的研发初衷就是处理高浓度、高含盐的废水，已较为成熟。它与卷式膜最大的不同在于导流盘：导流盘替代了卷式膜的浓水格网，抗压等级大幅提升；同时导流盘上有分布均匀的凸点，使进水形成紊流，有效解决浓差极化问题，克服膜污染和堵塞，且具备自清洗功能；膜片与盘片不直接接触，可以单独抽换，能容忍较高的SS。

碟管式膜两个导流盘间最大的流道宽度可到达3 mm，具有高抗污染性；在16 MPa的膜柱压力下，回收率可以进一步得到提高；对进水要求宽松、预处理要求低；而膜片可单独更换的特性，有效的延长了整个膜柱的使用寿命。

天地人的碟管式膜产品主要有碟管式反渗透膜和碟管式纳滤膜两大类。在垃圾渗滤液、制药废水、电厂脱硫废水、采油废水、印染废水、卷式RO浓盐水减量等方面都得到了有效的应用。

碟管式纳滤膜技术在煤化工废水的分盐中具有重要的作用，纳滤分盐的纳滤膜选择尤为关键。在内蒙古某化工企业采用天地人公司的DTNF设备，进行了4~5月的分盐中试试验，试验结果表明：① 采用所选择的膜片，DTNF对二价盐分离比较彻底，单级DTNF对硫酸根截留率为99%，两级DTNF对硫酸根截留率达到99.9%，取得非常理想效果。② 对一价盐的透过性较好。由于道南效应，产水端的一价盐浓度甚至高于进水，达到分盐的理想效果。③ 对有机物的截留率仍不理想。通常单级DTNF对COD截留为约50%~70%,两级DTNF可达到85%。根据经验判断，主要由于浓盐水前端处理有高级氧化工艺，将大分子有机物氧化为小分子有机物，导致DTNF有机物截留率比较低。在脱硫废水中的DTNF分盐中试试验也表明：产水端的氯离子也可达到负截留的效果，单级对硫酸根的截留率达到了97.6%。

正渗透技术

北京沃特尔水技术股份有限公司在中水回用石灰深度处理和相关水处理成套设备以及膜法水处理方面在国内具有领先技术优势拥有40余项专利技术。2013年完成对美国OasysWater 公司的股权投资，引入全球最前沿正渗透膜MBC（高盐水膜浓缩）技术，主要用于高盐废水零排放和海水淡化。

正渗透技术主要包括膜浓缩和汲取液回收两个环节。正渗透技术使用半透膜，利用自然渗透现象，使水分子从待处理的浓盐水中自然扩散到汲取液中，在膜的产水侧循环高浓度的汲取液，在进水侧流出污水或高含盐废水，经过循环后汲取液带走水分子，浓度降低，实现分离、浓缩过程。汲取液回收采用的是填料精馏塔。采用正渗透膜法高浓盐水浓缩得到的浓盐水氨氮含量极低，保证了结晶单元对氨氮的要求。正渗透系统运作过程不需要高压泵，系统能耗低，可以去除浓盐水的溶解盐成分，专利汲取液的加热回收系统耗能小于蒸发器。由于它的低压工作特性，使得正渗透膜不可逆转的污染及结垢倾向比高压反渗透系统更低，系统更加安全可靠。

华能长兴电厂脱硫废水零排放项目采用了正渗透膜技术为核心的全套高浓盐水处理解决方案。实现了脱硫废水的彻底零排放，即脱硫废水100%回用，水中的杂质以污泥和结晶盐的形式分离出来，并可以通过进一步的加工得到循环利用。在11月份将投产的某煤化工项目中，采用正渗透技术，对有机物的去除率达95%以上，对硫酸根的去除率达99%，出水水质好，实现了90%的回收率（运行压力3.3 MPa）,纳滤膜通量达到20 L/（㎡·h）。近一个月的运行过程中，纳滤膜未出现压差的变化、污堵，膜通量略有衰减，回收率稳定在90%。

与传统的蒸发结晶零排放工艺相比较，以正渗透技术为核心的零排放技术，可以为用户大幅度的降低投资和运行费用，并且实现全自动控制，更加方便的运行和维护设备。

高浓度有机废水处理新工艺

上海泓济环保科技股份有限公司以难处理高浓度有机废水工程项目起家，涉足高浓度有机废水领域，在固定床平板填料、点对点布水器、正压射流曝气系统、UI工艺包、HBF工艺包、中水回用/零排放系统、城镇一体化设备等方面具有核心竞争力，并且构建了国内第一个先进的智能化环保云平台。公司近年来在新工艺的引进与研发上做了大量工作，下面着重介绍。

1 管式膜软化工艺

该系统替代传统的混凝沉淀，加上过滤、超滤单元，运用低速错流的方式运行，可根据膜污染情况，系统变频调节以减缓膜污染和满足特殊情况尖峰水量的要求；同时结合独特的在线反冲洗技术和定期化学清洗，方便的解决膜污染和膜通量下降的问题。

该工艺无需添加PAC、PAM，减少了对后续膜系统的污染；无需沉淀池、MMF、UF，节省投资、降低运行成本；降低后续树脂再生频率。

2 HBF高脱氮工艺

该工艺是A2/O的改进工艺，与传统工艺相比，在好氧池内采用鸿济的专利固定式酶浮填料，采用两个并列式的SBR取代传统的2沉池，为复合式连续流序批反应器，其实质是连续的前置反硝化+连续好氧硝化+后置反硝化后接两座交替运行的序批反应沉淀池，具有两段AO法的生物脱氮功能和序批反应、分离（SBR）一体化特性，有效地提高生化反应传质条件及分离效果，促进了生物降解效率的提升。

该工艺较传统工艺的土建量低30%，膜上微生物是传统工艺的近两倍，具有优质的脱氮性能，适用于高氨氮及出水总氮要求较高的场合。

3 DM振动膜工艺

DM振动膜是在传统的反渗透膜上加上高频振动装置，使膜表面产生振动，使用“剪切”作用，水流方向直接与膜表面垂直，由于机械应力的作用，可防止颗粒污染物在膜表面堆积，达到抗污染的作用。

4 低温蒸发工艺

冷凝式蒸发器（空湿冷）相当于循环冷却塔，低温蒸发工艺利用空湿冷的蒸发特点，采用低压低温蒸汽或热水作为冷凝式蒸发器的热源，采用中水回用的浓盐水作为冷却水，蒸发和浓缩浓盐水，可以替代现有冷却塔。该工艺对进水水质要求低，对盐分高低无要求，对COD无要求，可直接结晶结盐，不需要单独的结晶设备，大大降低了项目投资和运行成本。

高效分离技术

上海安赐环保科技股份有限公司通过自主研发，以及与国内外一流的研究机构和高校的合作，成功研发了液液分离技术（液滴倍增），液固分离技术（特殊过滤），气液分离技术，气固分离技术和环保水处理的全面解决方案。上海安赐的高效分离技术在煤化工废水近零排放系统中能得到有效的利用，并具有一定的应用优势。

1 应用于废水除焦油

AFBP型相分离器通过特殊设计的进口件和整流器的双重作用，保证流体以稳定的流速均匀的流向填料段，在填料层内部捕捉较小液滴，聚凝成较大液滴后离开填料层，在特殊板组段聚结成更大液滴，进而进行快速分离。30 μm以上液滴去除率100%。

AFBP相分离器在废水除油中应用的优势如下：① 为静设备，所需进口压力小；② 液液分离精度高，废水中含油量降至较低水平；③ 操作弹性高，可达到30%至110% ；④ 耐少量细小固体颗粒；⑤ 设备结构简单，易清洗、维护；⑥ 设备压降低。

2 应用于废水除固

对废水中固体杂质的脱除，采用刮盘式过滤器（楔形网为过滤元件），防止堵塞。刮盘式过滤器的好处是：①可去除颗粒粒径达3 μm的固体颗粒，处理粘度达3 Pa·s的流体，过滤效率99%以上；②设备结构紧凑，节约空间；③滤芯可定期清洗，同时具有自清洗功能，无需更换，可实现在线清洗；④可根据需求，选择自动/手动刮除方式，经济便捷。

3 应用于强化氧化

经过除氨除酚后的废水，各水质指标还比较高，COD在2000~3000 mg/L，不能达标直接排放。通过强化氧化可以进一步降低废水COD，同时提高废水可生化性（BOD5/COD>0.3）。废水和氧化剂分别从各自进口进入强化设备后，在壳体内转鼓的填料区得到均匀、充分的混合；同时液体形成的液膜、液丝和液滴的更新速率大大提高，从而实现高效混合与氧化。强化氧化技术较传统技术而言：效率更高，设备投入更小，药剂添加量更低。

4 高盐水特种膜浓缩

针对经过强化氧化后的废水，盐含量很高，通过特种膜进行浓缩,减少后续蒸发水量(如MVR)，降低蒸发结晶负荷。特种膜技术适应水质范围宽，可直接处理高COD、高含盐量料液，简化了预处理，出水质量高，分离性能稳定，水回收率可高达80%~90%。

NZS扭转式纤维过滤器技术

北京东方纪元水务工程有限公司致力于研究、推广先进、技术经济性好、节水型的水处理工艺，主要研究微滤（MF）水处理工艺、超滤（UF）水处理工艺、反渗透（RO）、纳滤（NF）水处理工艺、变孔隙纤维过滤器、一体化污水处理装置、煤泥水处理回用装置等，并提供相关的水处理设备。公司的纤维过滤器、滤池在废水处理中有很好的应用。

公司的NZS扭转式纤维过滤器是引进韩国晓林产业（株式）的新一代全自动纤维过滤器；它是结合了精密过滤器高精度和传统砂滤器的反冲洗性能而成的最新型超高速的最先进的纤维过滤器；过滤面积呈柱状，精度可达2~5μm，在保障过滤精度的前提下，可实现单机的大处理水量；自用水量低，为0.5%~3%；过滤阻力小，运行压力为1kg/cm2；同时可结合传统的絮凝工艺，有效的去除悬浮物、有机物、胶体等。设备主要应用于循环水的旁流过滤、污水、废水的超滤预处理、中水回用的过滤以及深度处理的前处理等方面。

纪元牌JY-超高速纤维滤池是在纤维过滤器的基础上开发的，池体、过滤单元、管道阀门、反洗水泵、反洗风机、压缩空气系统、控制电气系统等组成。其充分发挥了纤维滤料特长，接近理想的深层过滤效果。提高了滤池的过滤精度，同时解决了纤维滤料压紧问题和反洗问题。在精度和反洗两个方面与传统过滤技术相比有了质的飞跃。滤池的出水水质好（甚至优于过滤器的出水水质），占地面积小，约为常规滤池占地面积的1/5，适用于大型给水及污水处理系统，是石英砂等颗粒状滤料滤池的更新换代产品。

电化学水处理技术

山西和风佳会电化学工程技术有限公司是专业从事工业循环冷却水电化学处理技术和系统研发的企业，专注于工业循环冷却水处理20余年，深耕在循环水系统免化学药剂的去除结垢物质、防腐、节水、节能的各个环节。公司开发的电化学水处理系统在多家工业企业应用，运行稳定，效果良好。

电化学处理技术是通过电化学反应，在反应室（阴极）内壁附近发生还原反应，水中的结垢物质析出并附着在内壁上，定期去除沉积的水垢，维持循环水水质平衡；在电极（阳极）附近水中的氯离子发生氧化反应产生游离氯、OH-等物质，持续控制系统中细菌和藻类的滋生。

此项技术通过电化学系统将循环水中的结垢物质转变为固体钙镁盐，避免药剂的加入，解决了结垢问题，同时钙镁盐可用于脱硫系统，实现资源化利用；同时通过加入强氧化剂如羟基自由基、臭氧、双氧水等直接将细菌、藻类氧化转化为CO2和水，解决了大量排水和腐蚀问题。同时在循环水系统，可实现节水70%以上，节能35%以上，膜系统寿命提高一倍以上，运行费用相当于药剂方式的10%。

电化学处理技术不需要添加化学阻垢、缓蚀、杀菌药剂，减轻了传统循环水系统排污水对水体环境造成的二次污染，是目前改善工业循环水处理的有效方法。

脱硫废水零排放技术

清水源（上海）环保科技有限公司同清华大学、同济大学、大连理工大学、华东理工大学等国内知名院校联合共建研发团队，致力于复杂废水、高难降解废水、高含盐废水的研究，可为客户提供从中试到工艺包方案等现场服务支持，提供工艺技术设计等解决方案。

脱硫废水的深度消化处理分为达标处理、浓缩处理和蒸发结晶处理三部分，每个部分的处理工艺均可以单独运行，问题的关键在于这三个部分之间的衔接，特别是后两部分的衔接问题。清水源主要针对衔接问题进行了研究。公司的“脱硫废水零排放技术”应用于电厂脱硫废水项目，既解决了“零排放”和“资源化”问题，又有效的降低能耗，减少了运行成本。该技术在华能沁北电厂脱硫废水零排放项目进行了中试论证。

（1）在脱硫废水软化处理阶段，由于脱硫废水有机物含量高，某研究所在中试试验中采用石灰-碳酸钠软化-管式微滤膜（TMF）处理工艺时微滤膜膜通量衰减严重，系统稳定性较差，因而选择已在河源电厂得到成功应用，系统运行稳定的石灰-碳酸钠软化-沉淀池-过滤器处理工艺，并依据沁北电厂脱硫废水的特性，对工艺进行了优化。

（2）针对沁北电厂脱硫废水中COD含量高达400mg/L以上的特性，采用臭氧多相催化氧化技术对废水中的COD进行降解。臭氧多相催化氧化工艺由包括催化氧化池、吹脱池和臭氧发生系统三个部分组成，其反应核心为催化氧化池。技清水源提供的臭氧多相催化氧化技术采用特制的过渡金属负载型催化剂，显著提高了臭氧氧化效率，达到了深度氧化、最大限度的去除有机污染物的目的，降低了建设投资及运行成本。

（3）在浓缩处理阶段，选取NF+RO+DTRO工艺作为膜浓缩工艺。

（4）MED和MVR技术在国内火电厂均有成功案例，此次中试中采用MVR工艺作为蒸发结晶工艺。

（5）此次中试试验采用石灰预处理+纳滤分盐+结晶分盐的3级提纯措施：第一级通过往脱硫废水中投加石灰回收脱硫废水中绝大部分的硫酸根；第二级通过纳滤系统对石灰预处理的出水进行二次提纯；第三级通过控制蒸发器内结晶温度控制实现盐的三次提纯。最终盐的纯度>97.6%。

此次中试证明清水源为沁北电厂脱硫废水量身定做的分盐零排放处理工艺是切实可行的，预处理系统、纳滤分盐系统、DTRO提浓减量系统、MVR蒸发结晶系统完全符合设计要求，但后期仍需结合中试数据进一步优化投资及运行成本。