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大咖论 | 六大核心思考破解煤化工废水零排难题,从 “达标排放” 到 “高值资源化” 的技术革新之路

发布日期:2026/01/16


2025 中国国际工业废水处理与资源化利用峰会暨水科技嘉年华圆满落幕!中石化(大连)石油化工研究院有限公司郭宏山带来《煤化工废水零排处理技术的思考》主题分享,以 “全流程优化 + 高值资源化 + 技术创新” 为核心,深度拆解煤化工行业从 “传统末端治理” 到 “循环经济赋能” 的转型路径,六大技术思考 + 硬核参数干货密集,引发全场对高盐废水处理行业升级的强烈共鸣。


政策 + 行业双驱动:

零排转型进入 “提质降本” 新阶段

“煤炭作为我国核心化石能源,煤化工清洁利用是能源安全的重要保障,但水资源约束与环保压力始终是行业发展的硬瓶颈。” 郭宏山在演讲开篇直击行业核心矛盾。政策层面,“污水零排”“绿色低碳” 已成为刚性要求,零排标准从企业延伸至园区及化工、制药等多个行业,地方对 TDS、氯离子排放的管控日趋严格,水资源费持续上涨,倒逼行业必须突破传统处理模式。

行业现实同样紧迫:现代煤化工虽大幅降低污染、提升资源利用率,但废水成分复杂,含高浓度 COD、总氮、氟化物及钙镁硬度、二氧化硅等污染物,处理难度极大。

更关键的是,行业关注点已发生根本转变 —— 从 “预处理 - 减量化 - 超级浓缩 - 混盐结晶” 的传统路线,转向 “预处理 - 减量化 - 纳滤分盐 + 分段浓缩 - 分盐结晶” 的高效路线;从 “保装置稳定长周期运行”,转向 “低成本运行 + 高质盐产品产出”,核心技术重心也从膜组件、蒸发器转向预处理与杂盐干燥,提质降本成为零排转型的核心诉求。


技术攻坚:

六大核心思考构建零排技术新体系

面对行业转型需求,郭宏山结合大连院多年技术积累,分享了六大核心思考,构建起一套 “全流程优化、高比例资源化、低成本运行” 的零排技术体系。

思考一:全流程优化设计,打通单元衔接堵点采用 “末端倒推 + 单元控制” 思路,围绕 “结晶器不结焦、不结垢,产品盐高纯度,外甩母液量少” 四大目标,精准控制 COD、钙镁、氟化物、二氧化硅等关键指标。针对不同进水水质选择适配路线:COD 超标侧重深度降解,钙镁超标强化软化处理,避免后续设备结垢;根据一、二价盐比例确定分盐方案,硫酸根占比≥90% 采用冷冻结晶 + 重结晶,氯化物占比≥90% 采用蒸发结晶,比例相近则选用纳滤 + 分段结晶,破解传统流程长、单元衔接难的痛点。

思考二:高比例资源化,实现水盐双优回收以 “水回用率 95% 以上、盐回收率 85% 以上、杂盐控制 15% 以下” 为核心目标,构建多维度资源化体系。水回收方面,遵循 “高水高用、低水低用” 原则,分质回用至循环水补水、除盐水补水,水质满足 COD≤50mg/L(循环水)、≤15mg/L(除盐水)等严格要求;盐回收方面,通过纳滤分盐 + 分段结晶技术,产出工业干盐一级品(氯化钠≥98.5%)、煤化工副产工业硫酸钠 A 类一等品(硫酸钠≥98.0%,白度≥82%);纳滤工艺设置两级处理,硫酸根截留率达 98%,确保盐产品纯度。

思考三:多污染物协同处理,降本增效双突破开发多功能协同处理技术,以 “药剂成本≤4 元 / 吨水、无机盐投加量≤10%” 为目标,打造系列核心产品:耐高温大容量软化树脂,吸附容量优于商业化树脂,可高效去除高温煤气化废水硬度;无机 - 有机杂化絮凝剂,实现吸附与絮凝功能结合,废水浊度降至 2.98NTU,协同除硬效率达 24.63%;高选择性氟吸附剂、氰络合剂等,针对性解决特定污染物超标问题,减少药剂投加量与产渣量。

思考四:短流程 + 超深度处理,简化工艺降投资构建 “超深度预处理 + 膜浓缩 + 分盐结晶” 短流程体系,控制膜浓缩进水 COD≤30mg/L、总氮≤2mg/L、硬度≤5mg/L,大幅简化后续处理单元。核心技术包括:AWO 系列臭氧催化剂,通过梯级多相催化氧化工艺提升臭氧利用率,深度降解难降解有机物;高效微生物脱氮技术,耐盐达 5% 的硝化菌与反硝化菌,可在低碳氮比条件下完成脱氮,处理后总氮≤15mg/L;电化学氧化 - 还原、高效脱氮树脂等耦合技术,进一步提升处理效率。

思考五:关键设备升级,保障长周期稳定运行针对影响零排工程运行的设备瓶颈,优化改进核心设备:盐硝振动流化床干燥机、杂盐转鼓滚筒干燥机,提升盐产品干燥效率与质量;离心脱水机优化内构件设计,增强运行稳定性;冷冻与换热设备、脱气设备等系列化开发,形成适配不同工况的特色设备产品,解决传统设备易故障、运行周期短的问题。

思考六:循环经济赋能,推动废盐高值利用遵循 “以废治废、以废制物、以废制热” 原则,拓展资源化新路径:氯化钠母液处理回用做膜烧碱原料;高盐废水制取纯碱或碳酸氢钠;提取钾、锂等高价值离子;混盐精制提纯与双极膜电渗析酸碱制备技术,实现废盐从 “低值处理” 到 “高值利用” 的跨越,构建跨行业、跨领域的污水资源化生态。


实践成效:

多项技术落地验证,指标行业领先

“技术的价值终究要靠实践检验,我们的多项技术已在工业场景落地,成效显著。” 郭宏山分享了典型应用案例:在某催化剂分公司,采用高效微生物脱氮技术处理 COD 400~2100mg/L、总氮 70~320mg/L 的废水,处理后 COD<50mg/L、总氮 < 15mg/L;某炼化分公司应用相同技术,实现氨氮从 200~300mg/L 降至 < 5mg/L;纳滤分盐技术在实际应用中,渗透液硫酸根占比≤1%,浓缩液氯离子占比≤15%,为后续分盐结晶提供优质进料。

在经济与环境效益方面,短流程工艺较传统路线投资降低 15%~20%,运行成本节省 10%~15%;盐回收率提升至 85% 以上,杂盐排放量减少 60%,大幅降低危废处置成本;水回用率超 95%,有效缓解煤化工行业水资源短缺压力,实现 “节水 - 治污 - 资源化” 协同增效。


正视挑战,展望未来:

构建零排循环经济新生态

“煤化工废水零排是系统性工程,仍面临诸多挑战。” 郭宏山坦诚表示,当前行业仍存在预处理效率不足、分盐难度大、投资运行成本偏高、杂盐利用渠道有限等问题。

对于未来,郭宏山给出了清晰的发展方向:持续优化全流程设计,开发更高效的单元技术与协同处理药剂,进一步降低投资与运行费用;升级分盐结晶工艺设备,提升产品盐回收率与质量,减少杂盐量;拓展废盐高附加值利用路径,完善资源化产品标准体系;推动技术跨行业推广应用,构建 “技术 - 设备 - 资源 - 市场” 一体化的零排循环经济新生态。

“煤化工废水零排不是终点,而是资源循环利用的起点。” 郭宏山表示,大连院将持续深耕技术创新,推动行业从 “达标排放” 向 “高值资源化”“减污降碳协同增效” 升级,为煤化工行业绿色高质量发展与国家能源安全贡献技术力量。