化工污水治理技术的新进展

周玉

【摘要】近年来，我国化工污水治理技术取得了新进展，研发出各种新型的污水治理先进技术，越来越多的企业投入资金采用这些污水治理的先进技术，逐步实现了污水零排放和回收在利用，降低了产品生产成本。

【關键词】化工；污水治理；电吸附技术；蒸氨新工艺；亚微米技术

近年来，我国化工污水治理技术取得了突破性进展，研发出各种新型的污水治理先进技术，越来越多的企业投入资金应用这些污水治理先进技术，逐步实现了污水零排放和回收再利用，大大降低了产品的生产成本。

一、电吸附技术实现污水高端再生利用

目前我国石化、化工高耗水行业的污废水回收再利用工程，还停留在将处理后的水回用作景观水或绿化灌溉等低端使用水平，最新研发出电吸附除盐水再生回用技术，将彻底改变低端使用处理后的水的现状。污水经常规二次处理后，再通过电吸附单元进行除盐处理，二次处理的水全面满足再生水标准要求，可直接作为循环冷却水等工业用水，实现了污废水高端再生回收利用的目标。

电吸附除盐技术是利用带电电极表面吸附水中离子的现象，将水中溶解的盐类在电极表面富集浓缩，实现除盐/淡化的新型水处理技术。从传统除盐技术来讲，吸附技术具有很好的技术经济性。目前世界许多国家都在开展此项研究，但是，由于在关键技术上未能取得突破，迄今仍停留在实验室阶段，一直未能实现产业化应用。

江苏省常州爱思特净化设备有限公司，经过长达7年多的研发电吸附技术，终于形成了国内率先具有自主知识产权的饮用水深度处理、城市污水与工业废水回用处理，以及苦咸水淡化处理除盐工艺技术，在化工、石化和饮用水领域实现了工业应用。

山东省齐鲁石化研究院是国内第一个应用电吸附技术的单位。该院通过与爱思特的技术合作，2006年底，率先建成世界首例千吨级炼油废水再生装置，污水回用规模2400立方米/天，平均除盐率62.3%，达到循环水补水水质标准要求。经估算，该装置的吨水处理成本为0.72元。

太原化工集团建成了万吨级废水再生处理装置，其回用水水质达到了化工用水标准要求，每吨优质再生水的成本为1.95元，远低于4元/吨的工业用水价格。据介绍，电吸附技术除了在污废水再生回用方面的应用以外，在饮用水水质改善、海水淡化领域都有广阔的应用前景。

二、硝酸生产实现废水零排放

由山东省济南双硝技术开发有限公司与山东省华阳迪尔化工有限公司，共同开发的酸性水回收处理技术，利用装置本身热源，实现了硝酸工艺酸性水零排放。12万吨硝酸装置运行一年多来，年创效润268万元，折合每万吨硝酸一次性投资仅10万元左右，运行费用低，投资回收期6个半月。

据介绍，使用酸性水回收处理技术，可以全部回收硝酸生产废水中的硝酸和脱盐水。该技术分为硝酸回收和脱盐水回收两道工艺。以自身蒸汽为热源，利用水和硝酸沸点不同进行酸汽分离，将大部分10～12的酸水加工成稀硝酸产品，剩余0.03的酸水进入回收工序后继续进行处理，达到脱盐水质量标准后，进入吸收塔顶部作为工艺水，多余的水进入循环水池作为循环水使用。这在我国浓硝酸产业技术领域是一个新突破，不仅使工业水得到了充分利用，而且优化了循环水的水质。同时，该技术还为硝酸企业降低了生产成本，创造了较好的经济效益，为化工行业节能减排做出了重要贡献。

目前我国有稀硝酸生产厂70余家，总产能力约750万吨/年。浓硝酸生产厂35家，总产能力275万吨/年。生产浓硝酸90%采用硝镁法生产工艺，在生产过程中会产生2%左右的酸性水。长期以来，国内酸性水的排放问题一直没有很好的解决方法，除少部分用于稀硝酸吸收回用和生产脱盐水以外，大部分 都采用加入石子和液碱的中和法处理。以国内平均水平计算，全国浓硝酸企业一年外排酸性水总量122万吨，折合硝酸3.05万吨，造成的经济损失在5000万元以上。

三、蒸氨新工艺实现废氨水高效回用

焦化企业的焦油污水来源于炼焦煤带入水、炼焦化合水、粗苯分离水、精苯分离水、焦油加工分离水、煤气水封水、蒸汽冷凝水等。其中炼焦化合水为剩余氨水，剩余氨水中含有氨、硫化氨、氰化物、酚、煤焦油等多种化合物。这种污水在蒸氨处理过程中具有很强的腐蚀性，且原有蒸氨工艺采用格栅塔板，分离效率低，蒸汽消耗大，每吨污水平均消耗蒸汽约0.2吨。

清华大学采用美国SLMSCl公司的PRO-II软件进行了蒸氨系统优化设计，利用自主开发的高效斜孔塔板代替传统栅塔板，提高了蒸氨的分离效率，降低了蒸氯热耗，在相同条件下，比浮阀塔污水处理能力提高30%～40%；以焦炉煤气为燃料给导热油炉加热，代替原来采用的蒸汽加热，提高了蒸氨效率，降低了生产能耗；优化了工艺设备防腐设计，根据蒸氯过程中各种介质腐蚀性质不同，选择不同耐腐蚀材质，解决了蒸氯腐蚀严重的问题；利用蒸氨废水与原料氨水多级换热，充分利用余热降低能耗，解决了环境污染问题。

该项新工艺有助于剩余氨水等含氯废水的处理和回用。据介绍，某焦化厂蒸氨工序采用了清华大学的优化蒸氨系统及复合斜孔塔板后，蒸氨的分离效率显著提高，蒸氨的蒸汽消耗由原来的180～200千克/吨剩余氨水降至120～150千克/吨剩余氨水（对应进料游离氨含量为4～6克/升，实现了塔釜游离氨含量300毫克/升，节能环保效果十分显著。

四、微波无极紫外光催化氧化技术，让印染废水回收率达90%

武汉科技学院环境科学研究所，开发解决了高温有色印染水的回收利用难题。其科研成果为微波无极紫外光催化氧化技术。这项治理印染行业高能耗、高污染的新技术，让印染生产实现了废水回收率90%、节水90%以上的目标，正赢得越来越多企业的高度重视和投入使用。

长期以来，需水量和废水排放量大一直是困扰印染行业的一大难题。从印染生产线上排放的高温废水，不仅流走了热能，各种色彩的废水又污染了环境。据武汉科技学院环境科学研究所介绍，该院所研发出的微波无极紫外光催化氧化技术及微波无极紫外光组合反应器，开创了高温纺织印染废水处理回用先例。

国家发布的“十一五”水污染专项规划，印染企业水污染治理也列入其中。据测算，高温印染一般占到印染厂用水量的一半，一个小型的印染厂，每天用水量约5000吨。这项成果能对高温有色印染水进行有效脱色，高温水又能循环使用。行业专家预测，这项成果在印染企业普遍推广使用后，印染行业可实现节能减排20%的目标。

武汉科技学院与武汉方圆环境股份有限公司合作，加快推进新技术在企业实际操作中的推广运用。2007年，武汉万圆公司研制出成型设备，这是国内第一台，也是世界上第一台用于纺织印染废水综合治理的工业化设备。

五、亚微米技术实现中水重复利用

多年从事亚微米分离技术研究和装置生产的河北深州市净化设备器材厂，在河北科技大学等科研院校的协助下，研制开发出高性能亚微米分离技术，并生产出亚微米净水装置，从根本上解决了工业循环水质不达标的难题，实现了中水的重复利用。

采用该技术生产的净化装置，具有过滤介质孔径均匀、阻力系数小、机械性能高、耐酸碱等特点。装置运行过程中，完全达到了消除水质中亚微米固形物的目的，确保了水质的质量标准要求。

经过部分石化企业应用结果证明，利用该技术，过滤精度能达到了0.1微米，在悬浮物浓度为600mg的情况下，对水的杂质去除率为98.1%，过滤纯度比同类产品提高了10倍，滤速提高4～11倍。同时，由于该净水装置以高分子聚合物亚微米分离介质为主要原料，其滤板机械性能更趋优越，在-12oC～l05oC温度范围内能保持性能不变。