技術層面
1.近零排放的設計難關
目前,煤化工廢水處理的設計與主體工藝設計通常不是由同家單位完成,設計工作相互脫節(jié),沒有做到無縫對接。同時,由于技術服務商不是家,處理水的路線不同,處理形式不同,缺乏匯集能力,從而不能對每個工藝段盤考慮,不能做到每個環(huán)節(jié)程度的優(yōu)化和平衡,造成污水處理過程控制復雜、處理率不高、投資高、穩(wěn)定性差。
2.缺乏高復合處理新工藝
現(xiàn)有的單處理工藝較為成熟,但是在針對性和有性上普遍存在問題,出水無法滿足回用的要求且難以穩(wěn)定有運行。
3.難以回避的有機物膜污染問題
污水回用過程中,進水都含有定的有機物,目前有機物的膜污染是廢水“零排放”應用中難以回避的問題。另方面,膜處理技術以其無相變、無化學反應、選擇性好、適應性強、能耗低等優(yōu)點,在煤化工廢水處理中有著廣泛的應用前景,但目前膜材料普遍存在耐污染性能差、分離果欠佳導致的使用壽命短等弊,使得水處理裝置無法長期穩(wěn)定運行。今后,新型功能膜材料開發(fā)、制備技術優(yōu)化、分離果和水通量提高、使用壽命延長等將是未來膜研究工作的主要方向。
4.高濃鹽水處理的技術瓶頸
目前的蒸發(fā)結晶技術結垢問題突出,導致設備傳熱阻力增加,蒸發(fā)器生產強度降低,單位蒸汽消耗量大;管道腐蝕也造成裝置運行不穩(wěn)定。高濃鹽水處理是世界性的難題,相關新技術的開發(fā)近年來也備受學者關注。目前內自然蒸發(fā)設施處理高濃鹽水尚沒有成功案例,主要原因有對蒸發(fā)量估算太樂觀、對冬天結冰現(xiàn)象考慮不足、廢水的無序排入導致自然蒸發(fā)設施變成污水庫等。
經濟層面
在經濟層面上,污水處理投資大,約占項目總投資的10%~15%,在動輒幾百億的煤化工項目總投資中,其收益幾乎為零;其次,運行成本較高,單位水量總成本約合34元/立方米左右,相較單位水量直接成本約11元/立方米增加了2.1倍;再次,能源消耗強度大,零排放噸水處理綜合能耗153.7MJ左右(折5.2kg標煤),自然蒸發(fā)模式可降低能耗45%左右。鑒于此,本質上是以盈利為目的的企業(yè)實行零排放缺乏積性。
風險層面
煤化工廢水處理的風險性先體現(xiàn)在蒸發(fā)鹽的安處置上,廢水經過膜濃縮和蒸發(fā)結晶處理后,結晶鹽浸出物砷超過規(guī)定濃度限值,結晶鹽屬于危險廢物,蒸發(fā)結晶鹽存在二次污染的風險;其次,自然蒸發(fā)設施、廢水暫存池、污水處理各種池體占地面積大,污染地下水的風險增大;再次,濃鹽水在自然蒸發(fā)的過程中,有機污染物可能會擴散到空氣及有結晶鹽顆粒隨風飄散,存在對人體健康及影響生產裝置的風險。
隨著我工業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展,用水量不斷增加,將會進步加劇水資源短缺的嚴峻形勢,廢水“零排放”成為企業(yè)發(fā)展的必由之路。隨著內外水處理技術及設備水平的不斷發(fā)展,廢水零排放技術上具有可行性。在實踐操作時,由于工藝裝置不穩(wěn)定運行、缺乏實際建設、運行經驗,當前實現(xiàn)廢水“零排放”目標還存在定的困難,但經過不斷摸索和經驗積累,廢水“零排放”可以實現(xiàn)。