煤直接燃燒的能量利用率低，并且，燃煤的大量使用，排放大量的煙塵、二氧化硫和氮氧化物，影響空氣質(zhì)量，增加霧霾天氣出現(xiàn)的范圍和頻率。煤化工技術(shù)可將煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料及化學(xué)品，帶動潔凈煤技術(shù)的發(fā)展，提高煤炭的使用效率，從而被大力發(fā)展與推廣。然而，煤化工工藝過程會產(chǎn)生大量廢水，且煤化工廢水具有產(chǎn)生量大、成份復(fù)雜、有機物濃度高、生物毒性大、含有的物質(zhì)種類繁多以及廢水水質(zhì)隨原煤質(zhì)量和氣化工藝的不同而多變等特點，因此，目前煤化工廢水處理問題已經(jīng)成為煤化工項目的“短板”與“瓶頸”。

　　煤化工廢水是一種典型的含酚廢水，酚類化合物是高毒類物質(zhì)，可使人類及生物個體的細胞失去活性，嚴重影響其健康和生命安全。大量研究顯示，當酚在水中的質(zhì)量濃度超過3000mg/L時，將會導(dǎo)致大量的有機生物死亡，因此，酚被世界環(huán)境保護組織列為主要高毒性有機污染物質(zhì)。而對于這種典型的高濃度含酚煤化工廢水，直接生化處理非常困難，可以選擇溶劑萃取法來去除酚類化合物。本研究在萃取脫酚工藝處理煤化工廢水的基礎(chǔ)上，對工藝參數(shù)進行了配置優(yōu)化，以提高煤化工廢水脫酚效果。

　　試驗廢水水質(zhì)指標

　　試驗廢水取自某煤化工工廠，水樣感官呈棕褐色、有刺激性氣味、混濁度一般，水樣資料顯示水樣含酚量高、COD值高。經(jīng)檢測，試驗廢水中總酚質(zhì)量濃度為9500mg/L，揮發(fā)酚質(zhì)量濃度為5500mg/L，COD值為35000mg/L，pH值為6.5。

　　試驗藥品、儀器與方法

　　試驗藥品

　　甲基異丁基酮、苯、硫代硫酸鈉、溴化鉀、溴酸鉀、淀粉、碘化鉀、氫氧化鈉，分析純，天津市科密歐科技發(fā)展有限公司;甲苯、濃硫酸、濃鹽酸，分析純，天津市江天化工技術(shù)有限公司;乙醇，分析純，天津市紅橋化工。

　　試驗儀器與設(shè)備

　　電熱恒溫水浴鍋，DK-98-ⅡA，水浴恒溫振蕩器，SHZ-88，艾本德移液槍，0.5mL～5.0mL，分液漏斗，1000mL，COD消解器(DRB200)，COD測定儀(DR1010型)，pH計，211型，玻璃吸附柱，Φ15×400mm，電子天平，ALC.310.3。

　　 試驗方法

　　通過查閱大量文獻資料，認為總酚的測定應(yīng)采用直接溴化法，即將揮發(fā)酚蒸餾出來，加入過量溴，得到溴代三溴酚，再加入碘化鉀，反應(yīng)過量溴和溴代三溴酚得到碘單質(zhì)，再用硫代硫酸鈉溶液滴定生成的碘，將結(jié)果與空白樣對比，計算出所測溶液中揮發(fā)酚及總酚的含量。

　　COD的測定采用分光光度計法，即在強酸條件下，以硫酸銀作催化劑，****作氧化劑，通過分光光度計測定廢水中Cr2O7-和Cr3+的吸光度，進而測定水樣中COD含量。

隨著國家對環(huán)保要求越來越嚴格，工業(yè)廢水的排放標準逐漸提高，零排放技術(shù)成為今后企業(yè)發(fā)展的趨勢。目前，零排放技術(shù)在煤化工行業(yè)、氯堿行業(yè)、電廠廢水處理方面已有應(yīng)用，尤其在高鹽廢水的處理實現(xiàn)零排放方面已有應(yīng)用的案例。而在多晶硅行業(yè)中，目前生產(chǎn)的工業(yè)廢水大多未實現(xiàn)零排放技術(shù)，本文通過對比分析各行業(yè)污水零排放的技術(shù)應(yīng)用，并分析結(jié)合多晶硅行業(yè)的污水特點，重點分析能夠適用于多晶硅生產(chǎn)污水零排放技術(shù)的應(yīng)用可行性。

　　工業(yè)廢水零排放概念

　　工業(yè)廢水零排放概念早是美國1970年提出并由美國電力研究中心定義，定義為“不向地面水域排放任何形式的水(包括排出或滲出)，所有電廠排放的水都是以固化在灰渣中或者濕氣的形式”。簡單地說廢水零排放是指在生產(chǎn)過程中，廢水經(jīng)處理后得到回用，不外排，達到綠色環(huán)保、循環(huán)可持續(xù)發(fā)展。而工業(yè)廢水零排放的關(guān)鍵在于能否有效降低工業(yè)廢水中的含鹽量。

　　廢水零排放技術(shù)對比

　　(1)焚燒技術(shù)

　　焚燒技術(shù)一般在800～950℃的溫度下，工業(yè)廢水中的可燃性有機物或通過添加助燃劑的有機物，與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生水、CO2、無機物灰分以及熱能，實現(xiàn)零排放的過程。該過程主要工序，包括進料預(yù)處理，高溫焚燒，熱量回收及煙氣處理等。焚燒技術(shù)主要針對有機物含量高的廢水，對于有機物含量低的廢水，因熱值低，難以燃燒，通常需要將廢水濃縮，提高熱值后再燃燒，否則能耗高、投資大。焚燒技術(shù)一般會存在設(shè)備結(jié)焦、粉塵二次污染、尾氣含二噁英等問題。

　　(2)蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)

　　蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，是工業(yè)生產(chǎn)中比較中成熟的化工單元。在冶金、化工、污水處理、海水淡化等過程中得到廣泛使用。對于廢水深化處理形成的高鹽廢水，一般采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝能夠?qū)崿F(xiàn)零排放?，F(xiàn)階段，國內(nèi)外主要的蒸發(fā)技術(shù)包括多效蒸發(fā)(MEE)、機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)(MVR)、臥式薄膜噴淋蒸發(fā)(MVC)等。

　　MEE主要流程為，多個蒸發(fā)器連接操作，上一級蒸發(fā)器副產(chǎn)的二次蒸汽，作為下一級蒸發(fā)器的熱源，提高熱利用率。其優(yōu)點在于進水預(yù)處理簡單，應(yīng)用靈活，系統(tǒng)穩(wěn)定，但需要持續(xù)補充熱源。MVR在多效蒸發(fā)的基礎(chǔ)上，通過一次性補充蒸汽，正常運行后不再補充，節(jié)能效果顯著，設(shè)備占地小，但投資較高。MVC較MVR，二次蒸汽利用要求相同，提高了蒸發(fā)效率，在重力作用下形成蒸發(fā)膜，受熱時間短，蒸發(fā)效率較高。

　　(3)蒸發(fā)聯(lián)合技術(shù)

　　目前工業(yè)廢水主要分為有機廢水和無機廢水，其中包括低鹽廢水和高鹽廢水。根據(jù)不同物料的廢水，采用蒸發(fā)聯(lián)合技術(shù)針對性的處理不同種類的廢水，選擇合適的組合，則能夠大限度的實現(xiàn)零排放，并在節(jié)能，降低設(shè)備投資、節(jié)約運營費用起到較好的作用。

　　當廢水含高濃度有機物時，可以選用蒸發(fā)結(jié)晶-焚燒技術(shù)處理，實現(xiàn)零排放，且流程簡單，處理徹底;當廢水量較大，有機物和鹽分較低的廢水，如果直接采用蒸發(fā)處理，設(shè)備投資較大，一般先通過膜法預(yù)濃縮后，降低蒸發(fā)處理水量。當對蒸發(fā)冷凝液水質(zhì)要求較高時，蒸發(fā)冷凝液還要結(jié)合生化法、膜法、離子交換吸附法等方法對其進行深度處理。在進一步降低能耗方面，國內(nèi)外研究者考慮將太陽能和風能等新能源應(yīng)用于機械蒸汽再壓縮過程。

　　3、多晶硅生產(chǎn)過程中廢水零排放的可行性

　　多晶硅生產(chǎn)過程中的廢水，主要為無機廢水，主要含有硅、氯、金屬離子等，一般鹽濃度較低，水量大，不具備直接蒸發(fā)結(jié)晶的條件，如實現(xiàn)零排放，需要采用聯(lián)合蒸發(fā)技術(shù)，則能夠降低設(shè)備投資，運營費用，并實現(xiàn)環(huán)保零排放的要求。通過以上各種技術(shù)探討，多晶硅生產(chǎn)排放的廢水，采用上述技術(shù)，具備零排放的可行性。