煤化工有機(jī)廢水處理技術(shù)探討

梁進(jìn)倉(cāng)

摘?要： 近年來(lái)，新型煤化工產(chǎn)業(yè)得到了大力發(fā)展，尤其煤制氣項(xiàng)目發(fā)展迅速。然而煤制氣屬高耗水行業(yè)，水資源需求量大，相應(yīng)生產(chǎn)廢水排量大且污水成分復(fù)雜，含有對(duì)人體有毒的污染物。因此，煤制氣廢水的高效處理與深度回用，成為保障煤制氣行業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

關(guān)鍵詞： 煤化工;有機(jī)廢水;處理技術(shù);煤制氣項(xiàng)目

【中圖分類號(hào)】X53?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號(hào)】1674-3733（2020）23-0198-01

1?煤化工有機(jī)廢水處理工藝流程

污水處理及污水回用裝置主要處理整個(gè)煤制天然氣項(xiàng)目產(chǎn)生的生產(chǎn)污水、含鹽廢水、地坪沖洗水、事故水、初期雨水以及少量生活污水。處理后的回用水原則上全部用于循環(huán)水補(bǔ)充水，多余部分用于水質(zhì)要求不高的場(chǎng)合。

包括：（1） 污水處理裝置;（2）污水回用裝置;其中污水回用裝置包括：生化污水回用單元;含鹽污水回用 單元;多效蒸發(fā)單元等。污水處理及回用裝置包括污水處理裝置和污水回用兩個(gè)裝置，整體工藝方案如下：

（1）污水處理裝置對(duì)含有機(jī)物污染的工藝污水（含包括地面沖洗水、初期雨水在內(nèi)的全廠性事故池來(lái)水）及生活污水進(jìn)行生化處理，設(shè)工藝污水生化處理裝置（簡(jiǎn)稱污水處理裝置）1套。

（2）污水回用裝置對(duì)工藝污水生化處理裝置的出水和含鹽污水進(jìn)行回用處理，設(shè)置污水回用處理裝置（簡(jiǎn)稱污水回用裝置）1套，包括：1）生化污水回用單元：對(duì)污水處理裝置的出水進(jìn)行全水量除鹽處理。2）含鹽污水回用單元：對(duì)含鹽污水進(jìn)行全水量除鹽處理。3）多效蒸發(fā)單元：對(duì)生化污水回用裝置及含鹽污水回用裝置產(chǎn)生的濃鹽水進(jìn)行濃縮蒸發(fā)處理，并回收產(chǎn)品水及蒸發(fā)冷凝水。

本工程污水處理及污水回用工藝方案如下：

①工藝污水采用：勻質(zhì)一隔油沉淀池一氣浮池一酸化水解池一-一級(jí)生化池一中沉池一二級(jí)生化池一二沉池一絮凝氣浮一臭氧氧化-曝氣生物濾池一過(guò)濾吸附為主體的處理工藝路線和技術(shù)。②工藝污水回用裝置采用：軟化一核桃殼過(guò)濾器一氣水反沖濾池一超濾一反滲透為主的除鹽工藝技術(shù)。③鹽污水回用裝置采用：軟化一氣水反沖濾池一超濾一反滲透除鹽工藝技術(shù)。④反滲透濃鹽水采用：預(yù)處理+多效蒸發(fā)工藝技術(shù)。

2?煤化工有機(jī)廢水處理技術(shù)探討——以煤制氣項(xiàng)目為例

2.1?深度處理技術(shù)

煤制氣廢水經(jīng)生化處理后，廢水中COD、BOD5、氨氮等濃度得到了大幅度削減，但是剩余的難降解有機(jī)物使得出水的COD濃度和色度等指標(biāo)仍難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在無(wú)稀釋水或活性炭吸附的條件下，多級(jí)生化工藝處理煤制氣廢水后出水COD仍在200～500mg/L，實(shí)現(xiàn)出水達(dá)標(biāo)排放或回用都需進(jìn)一步深度處理。目前，國(guó)內(nèi)外深度處理的方法主要有混凝沉淀、吸附法、高級(jí)氧化法及膜處理技術(shù)。

本項(xiàng)目研究了不同的混凝藥劑及其投藥量對(duì)煤制氣廢水處理效果的影響。采用4種混凝藥劑[Al2（SO4）3、PAC、PFS、FeCl3]對(duì)煤制氣廢水生化工藝出水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，在最佳投藥量下，COD去除率分別達(dá)到58%、59%、62%和66%。

2.2?含鹽廢水處理技術(shù)

該單元來(lái)水水質(zhì)特點(diǎn)：有機(jī)廢水處理出水含有部分有機(jī)物，而清凈廢水則硬度高，建議將有機(jī)廢水處理出水和清凈廢水分開處理。對(duì)于硬度高的清凈廢水需要考慮除硬，采用藥劑軟化;對(duì)于含有機(jī)物的來(lái)水需做好殺菌，避免膜滋生微生物，反滲透前還原劑投加要充分，并選擇抗污染膜等。含鹽廢水處理方法很多，如蒸餾、離子交換、膜處理，目前常采用雙膜處理，技術(shù)路線為：軟化澄清+過(guò)濾+超濾+反滲透。反滲透膜在水通量、脫鹽率、脫除有機(jī)物和抗生物降解方面表現(xiàn)出極高的性能，處理出水TDS濃度一般在10g/L。

2.3?PACT/WAR技術(shù)

粉末活性碳/濕式氧化再生（PACT/WAR）是在活性污泥曝氣池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末對(duì)有機(jī)物和溶解氧的吸附作用，為微生物的生長(zhǎng)提供食物，從而加速對(duì)有機(jī)物的氧化分解能力?；钚蕴坑脻窨諝庋趸ㄔ偕Ｔ摴に嚹壳霸诟＝捇簹饣瘡U水治理工程中得到應(yīng)用。

2.4?多級(jí)生物處理技術(shù)

多級(jí)生物處理工藝主要包括了外循環(huán)厭氧處理系統(tǒng)、生物增濃同步脫氮系統(tǒng)、改良A/O氧化、活性硅藻土和碳粉吸附系統(tǒng)、絮凝沉淀處理系統(tǒng)和濾池。該工藝目前在哈爾濱煤氣廠煤氣化廢水治理工程中得到應(yīng)用。經(jīng)過(guò)物化預(yù)處理后，煤制氣廢水的COD含量仍有2000～5000mg/L，氨氮含量為50～200mg/L，BOD5/COD范圍為0.25～0.35。其中，烷基酚、油類、吡啶、喹啉、萘、硫化物、（硫）氰化物等污染物是影響煤制氣廢水生化處理的主要抑制物質(zhì)。

預(yù)處理后煤制氣廢水的生物處理技術(shù)主要采用缺氧-好氧（A/O）工藝和多級(jí)好氧生物工藝。為了提高生物工藝處理煤制氣廢水的效能，近些年國(guó)內(nèi)外研究也報(bào)道了煤制氣廢水生物處理過(guò)程中所采用的強(qiáng)化生物處理技術(shù)，如活性炭厭氧工藝、好氧生物膜法、序批式活性污泥法（SBR）、工程菌技術(shù)等。低氧條件下把氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮：

NH4++2O2-→NO2-+2H2O

硝酸鹽氮直接發(fā)生硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氮?dú)猓?/p>

NO2-+NH4+→N2+2H2O

3?結(jié)語(yǔ)與展望

我國(guó)煤化工處于快速發(fā)展階段，已建和在建的煤化工項(xiàng)目超過(guò)50個(gè)，2013年以來(lái)獲得國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)開展前期工作的煤化工項(xiàng)目達(dá)32個(gè)，煤化工廢水的處理、回用與資源化利用迫在眉睫，相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。采用高效的水處理技術(shù)處理高濃度有機(jī)廢水及含鹽廢水，將無(wú)法利用的高鹽廢水濃縮成固體安全儲(chǔ)存，在一定程度上解決了水資源短缺的問(wèn)題，也有利于保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

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