煤化工全廠污水零排放工程運(yùn)行總結(jié)

龔 立， 張廣洋， 高獻(xiàn)輝

(1.徐州水處理研究所， 江蘇徐州 221006； 2.河北田原化工集團(tuán)有限公司， 河北曲陽(yáng) 073100)

1 工藝選擇

河北田原化工集團(tuán)有限公司是保定市目前僅存的一家化肥企業(yè)，年生產(chǎn)250kt合成氨、300kt尿素、70kt甲醇及附屬產(chǎn)品等，2018年公司正在新上年產(chǎn)100kt過(guò)氧化氫項(xiàng)目。2014年服從市里發(fā)展規(guī)劃，公司搬遷到縣化工園區(qū)，根據(jù)環(huán)境保護(hù)要求達(dá)到全廠污水零排放。經(jīng)過(guò)多方考察篩選，最終選擇徐州水處理研究所的全廠污水零排放新工藝。

煤化工污水中污染物一般為COD、氨氮、硫化物、氰化物、微量油、懸浮物。其中懸浮物、氰化物、硫化物，微量油經(jīng)加藥沉淀，大部分可除去，余少量進(jìn)入生化池也易生化除去；COD含量一般在500～800mg/L，可作為反硝化的有機(jī)碳源；煤化工企業(yè)污水中的主要污染源是NH3-N，其處理相對(duì)較復(fù)雜，要經(jīng)硝化和反硝化才能除去。無(wú)論從運(yùn)行成熟穩(wěn)定還是經(jīng)濟(jì)方面，A/SBR生化新工藝都是比較可行的。再配合吸附+RO中水回用工藝，最終達(dá)到了全廠污水零排放的工藝要求。

2 A/SBR生化+預(yù)處理+反滲透脫鹽工藝流程設(shè)計(jì)

2.1 生化進(jìn)出口水質(zhì)

生化進(jìn)出口水質(zhì)情況見(jiàn)表1。

2.2 反滲透進(jìn)出口水質(zhì)

反滲透進(jìn)出口水質(zhì)情況見(jiàn)表2。

表1 生化進(jìn)出口水質(zhì)

表2 反滲透進(jìn)出口水質(zhì)

2.3 工藝流程

反滲透脫鹽工藝流程見(jiàn)圖1。

全廠污水由地溝流入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)2臺(tái)提升水泵，通過(guò)提升泵送到預(yù)處理反應(yīng)器，在提升泵入口處投加藥劑反應(yīng)處理，經(jīng)預(yù)處理器固液分離，預(yù)處理器出水進(jìn)終端污水進(jìn)行生化處理，污泥和沉渣排至污泥濃縮池，再經(jīng)污泥帶式壓濾機(jī)壓濾處理。生化系統(tǒng)通過(guò)生物菌作用，將污水中的氨氮、COD等污染物處理達(dá)標(biāo)后排至清水池。清水池設(shè)2臺(tái)水泵，把水送到中水池，在中水池內(nèi)經(jīng)過(guò)加藥混凝沉淀處理，再由中水泵送到過(guò)濾器，過(guò)濾掉固體懸浮物等雜質(zhì)，并在過(guò)濾器中投加殺菌滅藻劑，抑制水中微生物滋生繁殖，防止反滲透膜元件被微生物污染堵塞。過(guò)濾器出水送入超濾處理裝置，超濾處理水送入水箱。超濾水箱設(shè)2臺(tái)水泵，將水送入反滲透裝置。反滲透裝置采用一級(jí)二段處理，回收率達(dá)70%～75%，產(chǎn)生的淡水送入回用水箱，濃水排到濃水儲(chǔ)存水箱。濃水儲(chǔ)存水箱中的濃水經(jīng)過(guò)反滲透處理裝置再次進(jìn)行濃縮處理，濃水反滲透處理裝置回收率為65%～70%，產(chǎn)出淡水送到回用水箱，二級(jí)濃縮濃水送入高濃鹽水裝置再處理。高濃鹽水反滲透處理裝置回收率為50%～60%，產(chǎn)出淡水送到回用水箱，三級(jí)濃縮高鹽水送高濃鹽儲(chǔ)水箱。最后剩余3 m3/h高濃鹽水再送到煤灰增濕處理或蒸發(fā)處理，最終達(dá)到了全場(chǎng)污水零排放。

圖1反滲透脫鹽工藝流程

3 相關(guān)設(shè)備性能介紹

(1) 預(yù)處理澄清器

預(yù)處理澄清器能夠高效去除污水中的懸浮物、膠體、暫時(shí)硬度等物質(zhì)，功能為混合、吸附、絮凝、沉淀、分離、澄清等，是一種效果很好的水處理預(yù)處理裝置。

(2) 過(guò)濾器裝置

過(guò)濾器裝置是反滲透系統(tǒng)重要的預(yù)處理裝置。處理水中雜質(zhì)比預(yù)處理澄清器精度更高，作用是去除原水中顆粒較小的懸浮物、鐵及膠體物等雜質(zhì)，同時(shí)降低水的濁度、色度，使污染指數(shù)降到合格范圍內(nèi)。

(3) 超濾裝置

超濾是反滲透裝置前過(guò)濾精度最高的處理裝置，過(guò)濾孔徑一般為0.02～2μm，由于孔徑非常小，所以超濾設(shè)備不僅可以有效去除微生物、膠體、懸浮物顆粒，還可以除有機(jī)物、細(xì)菌等雜質(zhì)。

(4) 反滲透裝置

反滲透是系統(tǒng)中最重要的脫鹽處理裝置，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的合格水，被高壓泵加壓后送入系統(tǒng)，在多段膜中可脫除97%以上的各種鹽類(lèi)，并可去除絕大部分的膠體、有機(jī)物、微生物、色素等雜質(zhì)，二級(jí)反滲透裝置系統(tǒng)處理水回收率可達(dá)到70%～75%。

4 結(jié)語(yǔ)

裝置通過(guò)三年多的運(yùn)行，總結(jié)得出該工藝裝置運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，處理費(fèi)用低，反滲透膜運(yùn)行壽命長(zhǎng)，自動(dòng)化程度高，處理后廢水產(chǎn)量少。比傳統(tǒng)的高濃鹽水處理工藝更實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保。達(dá)到了國(guó)家提倡的節(jié)能減排目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)了全廠污水零排放。每年節(jié)約水資源1 200 kt，節(jié)約水費(fèi)用幾百萬(wàn)元，在煤化工企業(yè)是值得推廣的新工藝。