I. Antecedentes y objetivos del proyecto
La industria química del carbón genera una gran cantidad de aguas residuales en su proceso de producción, que contienen altas concentraciones de sales inorgánicas, materia orgánica, nitrógeno amoniacal y otros contaminantes, lo que supone una grave amenaza para el medio ambiente. Con el fin de lograr una producción limpia y la protección del medio ambiente, se ha formulado un plan de tratamiento de vertido cero para las aguas residuales de la industria química del carbón, con el objetivo de aumentar la tasa de reciclado de aguas residuales a más de 99% mediante medios técnicos integrales, concentrar los contaminantes en forma sólida o cristalina para su posterior tratamiento y, en última instancia, lograr el vertido cero.
II. Características y clasificación de las aguas residuales
1. Aguas residuales orgánicas: bajo contenido en sales y alta concentración de materia orgánica, procedentes principalmente del proceso de gasificación del carbón y de las aguas de lavado del terreno.
2. Aguas residuales que contienen sal: alto contenido en sal y composición compleja de iones salinos, incluidas las aguas residuales con bajo contenido en sal, las aguas residuales concentradas en sal y las aguas residuales con alta concentración de sal, procedentes principalmente del agua de lavado de gases, el drenaje del sistema de circulación de agua, etc.
III. Solución técnica
1. Tecnología de tratamiento de aguas residuales orgánicas
- Pretratamiento: Utilizar la separación del aceite, la flotación, la sedimentación y otros métodos para eliminar el aceite emulsionado y la materia en suspensión y reducir inicialmente la DQO (demanda química de oxígeno).
- Tratamiento bioquímico: Los procesos A/O, A2/O, SBR, MBR y otros se seleccionan y diseñan en función de las condiciones reales para eliminar principalmente la materia orgánica y el nitrógeno amoniacal.
- Tratamiento avanzado: oxidación con ozono, oxidación química + BAF (filtro aireado biológico) + adsorción de carbón activo y otros procesos se utilizan para eliminar aún más los compuestos heterocíclicos como el azufre, el oxígeno y el nitrógeno para cumplir las normas de reutilización.
2. Tecnología de tratamiento de aguas residuales salinas
- Tratamiento de aguas residuales con bajo contenido en sal: Se adopta el proceso de tratamiento en dos etapas de "pretratamiento + método de doble membrana (ultrafiltración + ósmosis inversa)". El pretratamiento garantiza la calidad del agua de la entrada de doble membrana mediante floculación sedimentación y filtración para lograr el reciclado de las aguas residuales.
- Tratamiento de salmueras: Utilizar el proceso de "pretratamiento + concentración por membrana" para aumentar al máximo la concentración de sal de las aguas residuales, reducir la inversión y el consumo de energía. El TDS (contenido total de sal) puede concentrarse hasta 50.000-80.000 mg/L.
- Tratamiento de salmueras de alta concentración: La tecnología de solidificación por evaporación natural y evaporación mecánica se utiliza para tratar aguas residuales con un contenido en sal de hasta 10.000-50.000 mg/L y convertirlas en estado cristalino. El sólido cristalino necesita un tratamiento posterior y puede recuperarse como sal cristalina o tratarse como residuo sólido peligroso.
IV. Selección y aplicación de tecnologías
1. Etapa de pretratamiento: La tecnología de oxidación avanzada (como la oxidación con ozono, la electrocatálisis) se utiliza para eliminar la materia orgánica, y la filtración por sedimentación de coagulación y la adsorción de carbón activado se utilizan como medios auxiliares. La tecnología especial de membrana de ultrafiltración tubular (TMF) se utiliza para eliminar los iones de calcio y magnesio y los sólidos en suspensión para garantizar la calidad del agua de entrada de ósmosis inversa.
2. Sistema de concentración de membrana: utilizando ósmosis inversa común RO, ósmosis inversa RO de agua de mar, ósmosis inversa de alta eficiencia, electrodiálisis y otras tecnologías, seleccionando el mejor proceso de acuerdo con la calidad del agua y la economía para maximizar la concentración de aguas residuales de alta salinidad.
3. Sistema de evaporación y cristalización: Utilice la tecnología de evaporación de efecto múltiple (MED) o de recompresión mecánica de vapor (MVR) para reducir el consumo de energía y lograr una recuperación eficiente de la sal cristalizada.
