污水零排放技术发展现状

污水零排放技术发展现状来源：绿色科技2014年8期摘要：对水系统优化、污水深度处理与回用技术以及末端液体浓缩技术等几个方面进行了深入研究，结合国内外技术应用实例，分析了多种零排放技术特点。结果表明：目前，在国际上其他行业已有零排放技术的应用的成功案例，反观国内，要结合炼化企业自身情况，引入成熟技术，强化企业调控。零排放技术的研究目标是实现新鲜水用量最小化、污水集中处理量最小化、工艺单元用水指标体系化，达到分质合理回用及节能与节水的耦合优化，实质上就是水系统实现最优回用以及污水排放量为零的最终目标。关键词：零排放；深度处理与回用；水系统优化；末端浓缩1引言由于农业灌溉和工业生产，20世纪全球用水量增幅是人口增幅的2倍，全球4成以上人口存在水资源短缺现象，联合国水资源组织评估称，到2030年，全球将有47%人口严重缺水。随着事态的严峻，国家出台关于水资源宏观调控的政策用于控制各行业用水需求已成为发展趋势，工业用水已经成为占有相当大比例的水资源使用方，降低工业排水对环境的压力、使工业企业通过国家提标后颁布的污水排放指标考核，成为首要任务。此时零排放的概念又被业内提出来，尝试继续深入研究并用于解决炼化污水所带来的污染问题。所谓的零排放，也只是改变了污染物排放的方式、渠道和节点，一些污染物最终要进入环境，以水、气、声、渣、热等形式排入环境。国际上将污水零排放定义为液体零排放（ZeroLiquidDischarge，ZLD），就是工艺废水经过适当的技术组合处理后回用于生产，不向环境排放任何液态的污染介质，污染物被浓缩至固态或结晶的形式排放。国内的炼化污水的零排放是依赖技术与管理共同构成的综合体系运行来实现零排放目标的技术管理体系。2水系统优化研究21水系统优化在污水处理中的发展历程水系统优化的探索过程中，污水处理经过了以下几个阶段：直用直排→源头治理初步形成分类分级处理的用水网络→分质回用实现污水减排→最终实现污水零排放。22水系统优化的主要技术方法水夹点技术是针对企业用水系统，设计新鲜用水量最小、废水排放量最小进而达到经济效益最优的一种过程集成技术，可以预先识别在用水操作中最小新鲜水消耗量和最少废水产生量目标。该技术在国外已经成功应用于炼油化工行业，节水率达20%～30%。它的特点是适用于单一组分并且较为直观、单纯，但是具有一定的局限性。数学规划法可以利用计算机进行辅助设计，求解迅速、可靠。可以通过建模，录入控制条件，达到用户所需的水系统需求，可以同时得到系统的最优目标值和达到该目标值的水网络。该方法更为全面、严格，适用于多组分的复杂目标并且求解方便，已经成为目前的主要研究趋势，但是缺点是结果中常常出现一些不合理解。本文由污水零排放一体化处理设备——广东春雷环境工程有限公司采编，如有侵权请告知。中间水道技术＼[1＼]是在用水网络中设置中间水道的新的水回用模式。该技术具有简化网络设计、运行和控制的优点，增加了网络的柔韧性，但是缺点是只是用于大型复杂水网络。单一使用均各有优缺点，目前将水夹点技术与数学规划法相结合既可避免水夹点技术得不到真正意义上最优解的局限性，又在一定程度上防止了超结构规模过大、MINLP维数过高等困难。该方法可充分发挥水夹点分析确定新鲜水用量或回用结构的简介实用性和超结构MINLP寻求最佳方案的优点，求解过程简单，所得结果能满足不同的要求并且合理、有效＼[2＼]。3深度处理与回用技术31深度处理技术分类物理法包括沉淀、过滤、吸附、空气吹脱、膜技术等；化学法包括絮凝、高级氧化法、消毒、离子交换、石灰处理等；生物法包括活性污泥法、接触氧化法、BAF、生物固定化法等[3，4]。物化法中现以膜技术为主要研究方向。膜技术是利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的方法，也称为膜分离技术。它与传统过滤的不同在于膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。根据过滤孔径大小分为以下：微滤、超滤、纳滤、反渗透等，具有出水水质高的优点，缺点是投资高、对进水水质有较为严格的要求、膜污染问题尚未解决。本文由污水零排放一体化处理设备——广东春雷环境工程有限公司采编，如有侵权请告知。化学法中着重研究的热点是高级氧化技术。高级氧化技术以产生具有强氧化能力的羟基自由基（·O）为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。根据产生自由基的方式和反应条件分为以下：催化湿式氧化法、光化学氧化法、声化学氧化法、电化学氧化法、臭氧氧化法、芬顿氧化法、类芬顿氧化法等，具有可以处理高浓度难降解有机物的优点，缺点是投资较高，并且需要严格控制稳定性。大部分炼化企业都有生物法污水处理工艺。其技术优点是可在一定范围内适应不达标进水，并处理至达标。但是缺点是抗冲击能力较差、难降解有机物无法处理。对于抗冲击能力较差这一点目前只能在前端加相应的缓冲装置并且监控管理及时来解决。提高微生物抗性、结合基因工程等生物手段是后续深入研究的趋势。