《煤化工废水处理和零排放技术》是一部系统阐述煤化工废水处理及零排放技术的实用专著，以国内外先进理念为基础，聚焦煤化工废水的全流程治理。全书共十五章，涵盖煤化工废水的来源与特征、预处理、生化处理、深度处理、回用水处理、含盐废水浓缩及蒸发结晶分盐等关键环节，详细介绍了各环节采用的工艺原理、技术特征、方案选择、参数比较、关键设备、工艺流程和典型处理方案等情况，还简述了相关技术在国内外的发展、应用及运营概况，同时分析了煤化工产业政策、水平衡及耗水优化，具有较强的实用性。 本书适合环境工程、煤化工、石油化工、医药电力、市政工程等领域的生产企业、装备制造单位及环境科研院所的技术人员参考，也可作为大专院校环境及水务管理类专业的学习资料。

第一章绪论 第一节概述001 一、能源结构形式001 二、全球能源结构占比001 三、化石能源主导结构002 第二节煤炭的清洁转化实践002 一、煤炭转化为清洁油气能源002 二、煤炭转化为替代化学品002 三、煤化工转型发展战略003 第三节煤化工现状及产业政策003 一、概况003 二、煤化工产业政策006 第四节煤化工废水来源及特征012 一、概述012 二、煤化工废水来源013 三、煤化工废水特征013 第五节煤化工废水处理方法及分级017 一、废水处理方法017 二、废水处理分级018 第六节煤化工一般废水处理018 一、可生化降解废水018 二、可生化降解废水处理技术019 第七节煤化工难降解废水处理019 一、难降解废水处理特征019 二、难降解废水全过程处理流程021 三、超级氧化处理技术021 第八节煤化工含盐废水处理023 一、含盐废水处理瓶颈023 二、含盐废水处理方法023 第九节煤化工废水零排放发展趋势025 一、“零排放”的提出025 二、“零排放”存在的瓶颈025 三、“零排放”水平衡优化及节水降耗026 四、零排放处理技术创新027 第二章煤化工水平衡及耗水优化 第一节概述029 一、煤化工用水029 二、煤化工耗水029 第二节煤化工耗水030 一、原料用水类030 二、物理水蒸发类030 三、废水处理水损耗类032 四、回用废水损耗类032 五、浓盐水浓缩水损耗类033 六、生活用水及损耗类033 第三节煤化工控水指标及耗水估算033 一、煤化工控水指标033 二、煤化工耗水估算033 第四节煤化工水平衡分析034 一、煤化工装置用水量估算034 二、不同工艺循环水用水量估算035 三、全厂循环水水平衡037 四、全厂脱盐水水平衡039 五、全厂一次水水平衡041 六、全厂废水生化处理水平衡042 七、全厂回用废水处理水平衡043 八、全厂浓盐水浓缩及结晶处理水平衡043 第五节影响煤化工水平衡的要素及对策043 一、影响水平衡的要素043 二、降低水消耗对策044 第三章废水处理技术集成综述 第一节全流程概述046 第二节废水预处理技术046 一、高浓度酚氨废水前端脱除047 二、煤化工废水特种污染物脱除048 三、废水生化前悬浮物及废弃物脱除049 第三节废水生化处理技术049 一、好氧法050 二、厌氧法053 三、厌氧-好氧法（AO）055 四、厌氧-缺氧-好氧法（A2O）056 第四节废水深度处理技术057 一、高级氧化法（化学法）058 二、生物法+膜反应器法060 三、物理（组合）法062 第五节含盐废水处理技术062 一、膜分离法063 二、离子交换法064 三、电渗析法064 第六节浓盐水（高浓盐水）浓缩处理技术…066 一、反渗透膜浓缩法066 二、电渗析浓缩法069 第七节高浓盐水蒸发结晶处理技术069 一、焚烧法069 二、自然蒸发法（蒸发塘）070 三、机械热法蒸发070 第八节煤化工结晶分盐处理技术071 一、杂盐预处理071 二、膜法分盐072 三、热法分盐072 四、冷法分盐072 第四章废水预处理工艺 第一节废水中酚、氨脱除073 一、概述073 二、酚回收工艺074 三、氨回收工艺074 第二节废水中特种污染物脱除075 一、含磷物脱除075 二、含氰物脱除075 三、金属铁、锰离子脱除075 第三节固体不溶态污染物脱除076 一、概述076 二、固体物脱除工艺及设备077 第四节油脂类悬浮物脱除079 一、概述079 二、含油废水脱除工艺079 三、破乳法工艺080 四、化学破乳法选择081 五、气浮法选择081 第五节固体污染物脱除081 一、概述081 二、固体污染物脱除工艺082 第六节混凝沉淀082 一、悬浮胶体微粒082 二、胶体微粒稳定性及脱稳 083 三、混凝过程084 四、混凝剂084 五、助凝及助凝剂084 六、影响混凝沉淀的主要因素085 第七节絮凝沉淀086 一、絮凝沉淀过程086 二、絮凝剂选择086 三、无机低分子絮凝剂086 四、无机高分子絮凝剂087 五、有机高分子絮凝剂088 六、复合型絮凝剂089 七、微生物絮凝剂089 第八节气浮分离090 一、概述090 二、气浮主要特点090 三、气浮原理091 四、气浮工艺流程091 五、气浮装置特点091 六、气浮法分类092 七、影响气浮性能的主要因素093 第九节废水预处理在煤化工中的应用094 第五章生物活性污泥法工艺 第一节概述097 第二节活性污泥法原理及净化过程098 一、基本原理098 二、净化过程098 第三节活性污泥组成及性能指标099 一、活性污泥组成099 二、混合液悬浮固体浓度100 三、混合液挥发性悬浮固体浓度100 四、污泥沉降比100 五、污泥容积指数101 六、SVI30与SV30的关系101 七、污泥龄或平均细胞停留时间102 八、污泥龄及污泥负荷计算102 第四节影响活性污泥的因素105 一、温度106 二、pH值106 三、溶解氧107 四、总氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮107 五、有毒物质107 六、污泥膨胀107 七、其他影响因素108 第五节活性污泥法工艺及主要设备109 一、工艺流程说明109 二、工艺流程组成109 三、工艺流程特点110 四、曝气池类型111 第六节好氧生化处理工艺112 一、好氧生化处理过程112 二、影响好氧生化处理的因素113 三、曝气池曝气113 四、活性污泥培养113 五、活性污泥驯化114 第七节厌氧生化处理工艺114 一、厌氧生化反应过程主要特征114 二、影响厌氧生化反应的因素114 第八节厌氧-好氧法工艺116 一、概述116 二、AO法原理117 三、AO法除磷影响因素118 四、AO法结构单元119 五、AO法工艺控制120 六、AO法工艺流程及设备选择121 第九节厌氧-缺氧-好氧法工艺123 一、概述123 二、A2O法工艺原理124 三、A2O法结构单元125 四、A2O法工艺主要特点126 五、A2O法运行控制126 六、A2O法工艺流程128 第十节A2O改进型工艺128 一、概述128 二、改进优化工艺参数129 三、改进型A2O工艺130 四、倒置A2O工艺130 第十一节UCT工艺131 一、UCT工艺原理131 二、UCT工艺流程132 三、UCT工艺控制132 四、UCT工艺计算133 第十二节JHB工艺134 第十三节新型双污泥脱氮除磷（PASF）工艺135 一、PASF工艺原理135 二、PASF工艺流程136 三、PASF工艺结构功能136 四、PASF工艺特点137 第十四节双循环两相生物处理（BICT）工艺137 一、BICT工艺组成137 二、BICT工艺运行138 第十五节BCFS工艺138 第十六节AO法在煤制天然气废水处理中的应用139 一、概述139 二、脱盐水系统140 三、废水来源及组成142 四、废水处理站、回用水处理站143 五、废水生化处理144 六、回用水除盐处理146 七、多效蒸发浓缩处理147 第六章生物氧化沟法工艺 第一节氧化沟概述149 一、氧化沟定义149 二、氧化沟特点149 第二节氧化沟技术发展150 一、第一代氧化沟150 二、第二代氧化沟151 三、第三代氧化沟151 四、氧化沟的发展趋势151 第三节氧化沟特征、反应原理及工作过程152 一、氧化沟特征152 二、氧化沟反应原理152 三、氧化沟工作过程153 第四节氧化沟工艺类型154 一、交替式工作过程氧化沟154 二、半交替连续工作式氧化沟156 三、连续工作分建式氧化沟156 四、奥贝尔氧化沟156 五、卡鲁塞尔氧化沟157 六、合建式一体氧化沟159 第五节氧化沟工艺及曝气设备160 一、氧化沟工艺参数160 二、工艺主要特点160 三、工艺主要缺陷161 四、主要曝气设备162 第六节氧化沟工艺计算163 一、概述163 二、氧化沟BOD5的去除计算164 三、硝化和反硝化氮气、碱度计算165 第七节氧化沟法在煤化工废水处理中的应用168 一、Carrousel 2000氧化沟应用168 二、Carrousel 3000氧化沟应用169 第七章生物序批式活性污泥法工艺 第一节概述170 一、早期SBR法170 二、SBR法特征170 第二节SBR法分类171 一、按进水方式分类171 二、按反应器类型分类171 三、按污泥负荷分类172 四、按进水段曝气与否分类172 第三节SBR法工作原理173 一、进水过程173 二、反应过程173 三、沉淀过程174 四、排水过程174 五、闲置过程174 第四节SBR工艺特点174 一、流程简单174 二、防污泥膨胀及耐冲击能力175 三、理想推流提高生化效率176 第五节SBR工艺流程176 第六节SBR工艺计算177 一、周期时间计算177 二、SBR反应池计算178 三、需氧量计算179 四、曝气设备选择179 五、滗水器选择179 六、煤化工废水处理案例计算179 第七节SBR法改进型工艺180 一、UNITANK工艺181 二、CASS 工艺184 三、CAST工艺190 四、ICEAS 工艺195 五、DAT-IAT工艺199 第八节SBR法在煤化工废水处理中的应用202 一、煤制烯烃废水生化处理202 二、煤制合成氨、尿素废水生化处理203 第八章生物膜法工艺 第一节概述205 第二节曝气生物滤池工艺206 一、概况206 二、BAF主要类型206 三、BAF工艺原理209 四、BAF结构单元211 五、BAF运行方式213 六、BAF工艺流程214 七、BAF工艺主要特点217 第三节生物转盘工艺220 一、概述220 二、生物转盘原理220 三、生物转盘构造221 四、生物转盘特征222 五、生物转盘工艺流程224 六、生物转盘运行224 第四节生物接触氧化法工艺225 一、概况225 二、工作原理225 三、主要工艺特点225 四、主要影响因素226 第五节生物滤池工艺计算227 一、生物滤池计算227 二、设计参数控制228 三、过滤面积及滤层厚度计算230 四、曝气空气量计算231 五、气水反冲洗计算232 六、滤池高度计算234 第六节生物膜法在煤化工废水处理中的应用234 一、概况234 二、全厂给水系统236 三、全厂排水系统238 四、废水处理系统238 五、新增废水处理站239 六、BAF工艺在废水处理中的应用240 第九章膜生物反应器工艺 第一节概述242 第二节MBR工艺类型243 第三节膜分离技术244 一、膜分离概述244 二、膜分离类型245 三、膜材料选择246 第四节MBR膜组件类型247 一、中空纤维组件247 二、板框式组件247 三、管状膜组件247 四、螺旋卷式膜组件248 五、MBR膜组件材料248 第五节MBR膜原理 249 一、工艺原理249 二、膜分离机理249 第六节MBR膜工艺设置250 一、分置式设置250 二、一体式设置250 三、复合式设置251 第七节膜生物反应器251 一、概述251 二、曝气膜生物反应器251 三、萃取膜生物反应器252 四、固液分离膜生物反应器252 五、中空膜与平板膜253 第八节MBR主要特征256 一、技术特征256 二、工艺特征256 三、膜元件及组件特征257 四、MBR膜组件特点258 第九节MBR工艺流程259 一、工艺流程组成259 二、工艺流程类型260 三、工艺流程选择262 第十节MBR工艺在煤化工废水处理中的应用264 一、概况264 二、废水处理系统265 三、零排放集成265 第十章厌氧生物处理工艺 第一节概述268 一、厌氧生物法定义268 二、厌氧生物处理工艺类型268 三、厌氧生物法降解过程269 四、厌氧生物法发展趋势269 第二节厌氧生物法原理270 一、基本原理270 二、厌氧微生物种类271 第三节水解酸化工艺272 一、水解酸化定义272 二、水解酸化原理272 三、影响厌氧消化的主要因素273 第四节厌氧生物法影响因素及特征274 一、厌氧消化影响因素274 二、厌氧消化工艺主要特征275 第五节厌氧生物反应器277 一、厌氧生物反应器简述277 二、厌氧生物反应器防腐277 三、早期厌氧生物反应器277 四、第二代厌氧生物反应器278 五、第三代厌氧生物反应器279 第六节升流式厌氧污泥床反应器工艺280 一、概述280 二、UASB工作原理281 三、UASB反应器构造281 四、UASB反应器剩余污泥排放282 五、UASB反应器主要特征及特点283 六、UASB反应器在处理高浓废水中的应用285 第七节内循环厌氧反应器工艺287 一、工艺概述287 二、IC反应器结构288 三、IC反应器特征及特点289 四、IC反应器运行控制290 第八节水解酸化在煤化工废水处理中的应用291 一、项目概况291 二、全厂水系统291 三、废水处理及回用系统293 四、废水生化处理系统293 五、高浓盐水处理系统293 第十一章废水深度处理工艺 第一节概述295 第二节高级氧化法特征、机理及类型296 一、高级氧化法特征296 二、高级氧化法机理296 三、高级氧化法类型297 第三节湿式氧化法297 一、湿式空气氧化法297 二、湿式空气催化氧化法300 第四节脉冲超级氧化法301 一、概述301 二、EFP原理及特征301 三、EFP技术特点302 四、光电子频率脉冲超级氧化法303 第五节臭氧氧化法304 一、概述304 二、臭氧氧化的重要作用305 三、臭氧氧化的应用范围305 四、臭氧氧化的组合工艺306 五、臭氧氧化的反应机理308 六、臭氧氧化的主要特点309 七、臭氧氧化在煤化工中的应用309 第六节Fenton氧化法310 一、概述310 二、Fenton氧化法应用范围312 三、Fenton氧化法反应机理313 四、Fenton氧化法主要特点314 五、影响Fenton氧化法的主要因素315 六、Fenton氧化法工艺流程317 七、Fenton氧化法在煤化工废水处理中的应用317 第七节超临界水氧化法320 一、概述320 二、SCWO反应原理321 三、影响SCWO的主要因素322 四、SCWO主要特征及特点323 五、SCWO在煤化工废水处理中的应用324 第八节净水消毒处理325 一、液氯消毒325 二、臭氧消毒325 三、紫外线消毒325 四、二氧化氯消毒325 第十二章含盐废水预处理及回用水处理工艺 第一节概述327 一、含盐废水危害327 二、含盐废水产生途径328 第二节含盐废水分类328 第三节含盐废水预处理工艺329 一、概述329 二、预处理污染指数330 三、预处理目的330 四、预处理常用工艺330 五、含盐废水中COD控制332 六、含盐废水对膜污染的影响332 七、含盐废水预处理工程案例335 第四节回用水处理工艺337 一、概况337 二、离子交换法除盐337 三、膜分离法除盐341 第五节微滤膜分离345 一、概述345 二、微滤膜分类346 三、微滤膜过滤原理347 四、微滤膜性能及主要特征348 五、微滤膜结构及材料348 六、微滤膜应用领域349 第六节超滤膜分离350 一、概况350 二、超滤膜分离原理351 三、超滤膜分离工艺指标控制352 四、超滤膜主要特征353 五、超滤预处理控制355 六、超滤膜的应用357 第七节膜分离在回用水处理中的应用358 一、概述358 二、全厂废水的产生和数量358 三、废水生化处理场359 四、含盐废水回用水处理361 第十三章反渗透膜分离除盐工艺 第一节概述366 第二节反渗透膜材料367 第三节反渗透原理367 第四节反渗透膜特点368 第五节影响反渗透性能的因素369 一、进水压力370 二、进水温度370 三、进水含盐浓度370 四、进水pH值370 五、反渗透膜养护370 六、原水预处理371 七、回收率371 第六节反渗透膜工艺流程371 一、反渗透系统流程371 二、膜组件排列流程372 三、反渗透膜更换步骤373 第七节膜前预处理工艺373 一、膜前预处理选择373 二、膜前预处理流程374 三、膜前预处理要求374 第八节反渗透膜污染375 第九节膜污染处理措施376 一、膜污染早期控制376 二、膜污染特点分析376 三、清洗液选择与使用377 四、清洗液配制378 五、膜元件清洁和冲洗程序378 第十节反渗透膜在煤化工废水处理中的应用379 一、膜选择379 二、DTRO膜流程及说明379 三、主要设计参数380 四、DTRO运行参数控制380 第十四章浓缩-蒸发结晶处理工艺 第一节概述381 第二节浓盐水高倍浓缩分离382 一、浓缩工艺流程382 二、浓盐水蒸发分离过程383 三、浓盐水高倍浓缩预处理384 第三节高浓盐水蒸发结晶384 一、蒸发方式384 二、蒸发类型385 三、HERO高效反渗透385 四、盐水浓缩器385 五、结晶器386 第四节多效蒸发工艺386 一、多效蒸发特征386 二、多效蒸发工艺模式387 第五节多效蒸发分类389 一、浸没管式(ST)389 二、竖管蒸发(VTE)389 三、横管薄膜式(HTE)389 四、典型蒸发浓缩390 五、多级闪蒸（MSF）390 第六节热泵蒸发390 一、热泵蒸发机理391 二、热泵蒸发系统设计391 三、热泵蒸发类型392 第七节MVR工艺原理393 一、MVR蒸发过程393 二、MVR蒸汽次级利用393 三、MVR工作原理394 第八节MVR工艺过程395 一、蒸汽温熵关联曲线395 二、蒸汽焓熵关联曲线395 第九节MVR工艺流程396 一、MVR工艺组成396 二、MVR蒸发预处理396 三、MVR单效蒸发系统397 四、MVR工艺特点397 第十节高浓盐水结晶分盐398 一、概述398 二、热法分盐结晶399 三、冷法分盐结晶402 四、膜法分盐结晶402 五、电渗析分盐403 第十一节浓缩-蒸发结晶在煤化工废水处理中的应用404 一、项目概况404 二、项目零排放技术特点405 三、沙生湿地配套项目406 四、项目运行成果及数据406 第十五章煤化工废水零排放集成 第一节概述409 第二节零排放技术进展409 一、国外零排放技术409 二、国内零排放应用410 第三节煤化工零排放实施路径410 一、零排放选择方式410 二、零排放实施路径410 第四节零排放存在的问题411 一、有机污染物导致膜污染风险412 二、蒸发结晶分离风险412 三、强酸（碱）性结垢腐蚀风险412 四、杂盐危化品处置风险412 五、零排放投资运行高成本风险412 第五节废水零排放在煤化工中的应用集成413 一、煤制油废水零排放413 二、碎煤固定床煤气化废水零排放418 参考文献424