近幾年，蘭炭產(chǎn)業(yè)已成為陜西、內(nèi)蒙、寧夏、新疆等省主要的煤炭轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)之一，各區(qū)域內(nèi)已形成以蘭炭為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)鏈，如電石、聚氯乙烯化工產(chǎn)業(yè)鏈，蘭炭尾氣、金屬鎂、還原鐵、電力載能工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，蘭炭尾氣制氫、煤焦油加氫油品產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí)，蘭炭產(chǎn)業(yè)還支持了國(guó)內(nèi)絕大數(shù)的電石、鐵合金、化肥等行業(yè)的健康發(fā)展。然而，隨著規(guī)模的不斷擴(kuò)大，蘭炭行業(yè)面臨著由粗放型生產(chǎn)向清潔生產(chǎn)轉(zhuǎn)化過(guò)程。其中，蘭炭生產(chǎn)廢水因污染物含量高、廢水中含有許多不可生物降解物或?qū)ι镆种莆?，治理難度很大。迄今國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有合理的處理工藝與成功的工程實(shí)例。

　　針對(duì)蘭炭生產(chǎn)廢水的處理，陜西華祥能源科技集團(tuán)有限公司提出資源化利用的理念，開發(fā)了蘭炭生產(chǎn)廢水資源化利用(WRU)技術(shù)。該技術(shù)已獲得國(guó)家實(shí)用新型專利證書(專利授權(quán)號(hào)：ZL201320784868.6)。采用該技術(shù)的15噸/小時(shí)蘭炭生產(chǎn)廢水資源化利用技術(shù)示范項(xiàng)目于2013年8月取得陜西省環(huán)境保護(hù)廳立項(xiàng)批復(fù)。目前項(xiàng)目正處于建設(shè)期，預(yù)計(jì)將于2015年建成投運(yùn)。

　　蘭炭生產(chǎn)屬于煤中溫干餾過(guò)程，在干餾過(guò)程及煤氣凈化過(guò)程中形成的廢水稱為蘭炭生產(chǎn)廢水。蘭炭生產(chǎn)廢水是一種高化學(xué)需氧量、高酚類、高氨氮、難降解的有機(jī)廢水，與焦化廢水相比，蘭炭生產(chǎn)廢水化學(xué)需氧量要高10倍左右，酚類、氨氮的濃度也遠(yuǎn)高于焦化廢水。因此，蘭炭生產(chǎn)廢水更難于處理。

　　1個(gè)60萬(wàn)噸/年的蘭炭生產(chǎn)裝置，實(shí)際上是無(wú)盈水系統(tǒng)。系統(tǒng)中耗散水量比較大，一部分是蒸發(fā)、飛散等原因而耗散，另一部分是熄焦后由蘭炭吸附而耗散。這部分蘭炭吸附耗散水來(lái)自煤氣洗滌水系統(tǒng)(即串接用水，來(lái)自煤氣洗滌水系統(tǒng)的一部分水被熄焦系統(tǒng)利用的水)，含有大量煤焦油、酚、氨類等物質(zhì)會(huì)在蘭炭生產(chǎn)區(qū)、運(yùn)輸區(qū)及使用地區(qū)分別造成不同程度的污染。因此，這部分串接用水急需使用經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的工藝進(jìn)行處理。如何更好地處理這部分串接用水，蘭炭生產(chǎn)廢水資源化利用技術(shù)采用物理或化工分離方式脫除并回收廢水中的煤焦油、酚和氨類物質(zhì)，從而降低化學(xué)需氧量，提高蘭炭生產(chǎn)廢水的可生化性。

　　(1)除油單元

　　蘭炭生產(chǎn)廢水中的石油類污染物質(zhì)成分復(fù)雜。這類油以浮油、分散油、乳化油、溶解油等形式存在于氨水中，其中乳化油滴粒徑小于10微米，不易從廢水中分離出來(lái)。因此，除油技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是破乳化油并分離。

　　蘭炭生產(chǎn)廢水除油使用的破乳方法有物理破乳方法和化學(xué)破乳方法。

　　物理破乳法主要是聚結(jié)破乳。聚結(jié)破乳是含油廢水通過(guò)一個(gè)裝有填充材料粗粒化裝置。當(dāng)經(jīng)過(guò)特殊填充物床層時(shí)，借助填料間隙的作用，將一定粒徑的小油滴聚集成油膜。隨著油膜的厚度不斷增加，油膜外層的附著能力降低，在水流的作用下，油膜最終破裂，形成大的油滴迅速上升。經(jīng)過(guò)聚結(jié)處理后的廢水更容易用重力分離法去除其中的分散油。該技術(shù)關(guān)鍵是粗?；畛洳牧?，材料的形狀主要有纖維狀和顆粒。

　　化學(xué)破乳法主要利用破乳劑改變油水界面性質(zhì)或膜強(qiáng)度。由于藥劑與油水面上存在天然乳化劑作用，發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，吸附在油水界面上，降低水中油滴的表面張力，降低界面膜強(qiáng)度，使乳狀液滴絮凝、聚并，最終破乳，提高油水分離的效率。常用的無(wú)機(jī)乳化劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鋁等，常用的有機(jī)乳化劑有聚醚型、聚酰胺型、聚丙烯酸型等，不同破乳劑的pH值使用范圍不同。為增強(qiáng)絮凝效果，往往兩個(gè)或幾種破乳劑復(fù)合使用。

　　(2)蒸氨單元

　　蘭炭生產(chǎn)廢水中的氨氮，以氨離子和游離氨的狀態(tài)存在，兩者之間存在一個(gè)平衡關(guān)系，當(dāng)pH值為11左右時(shí)，游離氨大致在90%以上。因此，在高的pH值條件下，可獲得較好的蒸氨效果。往廢水中加堿，即利用強(qiáng)堿制弱堿的原理，將離子銨變?yōu)橛坞x氨。

　　蒸氨的關(guān)鍵是將蘭炭生產(chǎn)廢水的溫度提高到90℃以上，采用的加熱介質(zhì)有蒸汽、導(dǎo)熱油、熱空氣等，具體應(yīng)用何種加熱介質(zhì)應(yīng)視各廠可利用的資源而定。

　　(3)萃取脫酚單元

　　蘭炭生產(chǎn)廢水中含有苯酚、鄰位甲酚、間位酚、氨基酚、硝基酚以及三甲酚、乙基酚、丙基酚、丁基酚、苯二酚、萘酚、菲酚及蒽酚等，沸點(diǎn)范圍從160℃至360℃。如采用蒸氣脫酚法，因酚種類復(fù)雜、沸點(diǎn)范圍寬等原因，去除效率低。而萃取脫酚就是利用酚在廢水和萃取劑(與水互不相溶)中溶解度或分配系數(shù)的不同，使酚從廢水內(nèi)轉(zhuǎn)移到萃取劑中，再經(jīng)過(guò)反復(fù)多次萃取，將絕大部分的酚提取出來(lái)。經(jīng)過(guò)對(duì)多種脫酚萃取劑的性能試驗(yàn)證明，比較適合蘭炭生產(chǎn)廢水萃取脫酚萃取劑是甲基異丁基甲酮和絡(luò)合萃取劑。

　　蘭炭生產(chǎn)廢水經(jīng)資源化利用后，出水可達(dá)到化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，再用于蘭炭生產(chǎn)熄焦工藝水或補(bǔ)充工業(yè)新水，從而達(dá)到蘭炭的清潔生產(chǎn)。1個(gè)15噸/小時(shí)蘭炭生產(chǎn)廢水資源化利用項(xiàng)目，可日回收煤焦油0.8噸，日回收總酚4.0噸，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。蘭炭生產(chǎn)廢水通過(guò)資源化利用，可提高蘭炭行業(yè)的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)蘭炭行業(yè)的清潔生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。