德士古煤氣化灰水工藝分析

馮峰（實(shí)聯(lián)化工（江蘇）有限公司，江蘇 淮安 223112）

我國境內(nèi)煤炭儲量居世界領(lǐng)先地位，它作為一種主要的能源資源，工業(yè)用途相當(dāng)廣泛。其中主要用于熱力、煉焦制氣、煤炭化工等行業(yè)。將煤進(jìn)行氣化制得潔凈的煤氣原料，是煤化工技術(shù)的前沿階段。但是，煤氣化的運(yùn)行過程也會由于排放廢水廢氣而給人們的生活空間造成污染，特別是排放廢水所造成的水質(zhì)污染相當(dāng)嚴(yán)重[2]。選取改進(jìn)SBR技術(shù)來治理德士古煤氣化廢水，其工藝成熟、效果優(yōu)良、運(yùn)行可靠，特別是氨氮降低率達(dá)98%左右，它是富氨氮煤氣化灰水處理的一條有效途徑。

1 德士古煤氣化灰水組成特點(diǎn)分析

1.1 德士古煤氣化過程

煤氣化是一個(gè)伴有大量熱效應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)過程，其把煤當(dāng)作主要原料，以空氣、水蒸氣或氫氣為氣化劑，在維持高溫的狀況下，使固體煤中的可燃組分轉(zhuǎn)變成氣體原料。在這一過程中，由于傳質(zhì)和降溫以及其他原因，便導(dǎo)致產(chǎn)生了大量的工藝廢水。

1.2 灰水的形成

德士古煤氣化裝置運(yùn)行時(shí)，水煤氣在冷卻凝結(jié)時(shí)產(chǎn)生了飽和液態(tài)水成分，它們的來源主要是氣化反應(yīng)時(shí)通入的水蒸氣組分及煤炭本體所含的固有水分。這部分凝結(jié)水混入了噴淋冷卻循環(huán)網(wǎng)絡(luò)被循環(huán)使用，多余的水間斷外排即產(chǎn)生了排污灰水。所以，排污灰水本質(zhì)上是來自于水循環(huán)系統(tǒng)的盈余排污水。其內(nèi)部的溶解物和懸浮物中包含有水煤氣中的大部分組分，具有相當(dāng)代表性的德士古灰水質(zhì)量組成分別是：苯＜9.5 mg/L；氨1295-2695；焦油無；甲酸化合物99-1198；氰化物9.9-29.7；COD 198-755。

1.3 廢水的特性

通過總結(jié)可知，德士古煤氣化排放灰水的基本特點(diǎn)體現(xiàn)在：第一，灰水中不存在焦油和重金屬離子，酚占的成分比例也很低；第二，灰水中有很低的氰化物濃度，通過曝氧生化調(diào)理能夠?qū)崿F(xiàn)較大幅度降解，不必要進(jìn)行破氰預(yù)處理過程；第三，灰水里氨濃度較高，要做蒸氨預(yù)調(diào)理過程，把氨氮含量下調(diào)至二百至三百毫克/每升；第四，做生物化學(xué)調(diào)理時(shí)，因?yàn)镃、N成分仍然不匹配，必須填補(bǔ)有機(jī)C元素；第五，甲酸化合物為灰水COD重點(diǎn)污染物，灰水的生化性能較佳。

1.4 灰水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)近幾年煤氣化企業(yè)排放污水均遵循國家頒布的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)，還有《合成氨工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)。

NH3、N是最關(guān)鍵的污水排放考核指標(biāo)，前述兩個(gè)排放等級分別執(zhí)行各自的標(biāo)準(zhǔn)。

2 排放灰水治理工藝的選取

根據(jù)對排放灰水水質(zhì)特征的總結(jié)分析能夠得出，當(dāng)廢水中含氮量高時(shí)，通過蒸氨過程后，能把氨氮下調(diào)至二百至三百毫克每升，然而，還是需要再次應(yīng)用能進(jìn)一步脫氮的生化治理方案，一般國內(nèi)企業(yè)所采用的治理工藝是：A/O、SBR和它的改進(jìn)工藝。這里重點(diǎn)介紹一下改進(jìn)SBR工藝。

由于環(huán)保要求和工藝技術(shù)的不斷提高，污水治理的SBR工藝衍生出了很多改進(jìn)型的新工藝，國內(nèi)相關(guān)大學(xué)的行業(yè)專家通過對SBR工藝特征進(jìn)行整體的系統(tǒng)研究得出，合理掌握充水時(shí)間及曝氣方法是提高SBR反應(yīng)速率的關(guān)鍵步驟。其它行業(yè)專家也對該環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入的探討并得出：要依據(jù)各類具體的污水組成來確定合理的曝氣及沉積時(shí)間，從而調(diào)整出恰當(dāng)?shù)拇禋饬縖3]。

2.1 蝶式射流曝氣工藝

針對SBR工藝過程，其池中的曝氣方法，一般采用鼓風(fēng)機(jī)配以細(xì)孔的曝氣組合結(jié)構(gòu)。其中的反硝化過程是使用水下攪拌器進(jìn)行攪拌。此類組合狀態(tài)的結(jié)構(gòu)被運(yùn)用較多，其控制流程比較繁瑣，治理結(jié)果在很大程度上決定于細(xì)孔曝氣裝置的完好水平。最近幾年來，就高氨氮煤氣化排放污水的治理，蝶式射流曝氣工藝是值得推廣的最先進(jìn)技術(shù)。

2.2 改進(jìn)SBR循環(huán)方式擬定

改進(jìn)SBR工藝系對運(yùn)行周期內(nèi)的硝化和反硝化過程實(shí)行優(yōu)化擬定，達(dá)到高氨氮、低COD污水的高效生物脫氮過程，其是由包含七個(gè)步驟的流程來完成的工藝程序。

3 改進(jìn)SBR循環(huán)工藝實(shí)施

改進(jìn)SBR運(yùn)轉(zhuǎn)池的一個(gè)循環(huán)周期之內(nèi)，硝化和反硝化兩個(gè)環(huán)節(jié)輪回反復(fù)實(shí)施，欲實(shí)現(xiàn)較佳的結(jié)果，完成深層次的脫氮過程，在運(yùn)行池內(nèi)需進(jìn)行在線pH、DO、ORP等組合方式監(jiān)測控制。[4]及時(shí)掌握池內(nèi)運(yùn)行情況并不斷地進(jìn)行調(diào)整。恰當(dāng)掌握各種藥劑的加入時(shí)間。使處理過程穩(wěn)妥、高效進(jìn)行。

4 結(jié)語

通過相關(guān)企業(yè)的廣泛實(shí)踐過程可知，選取SBR污水處理技術(shù)效果理想操作穩(wěn)定。蒸氨預(yù)處理可把氨氮含量下調(diào)至二百至三百毫克每升。改進(jìn)SBR工藝能夠認(rèn)為是由數(shù)個(gè)A/O系統(tǒng)串聯(lián)而組成，對灰水中的消除率可達(dá)到98%左右。運(yùn)用蝶式曝氣組合工藝，能夠使硝化和反硝化輪換交替實(shí)施，從而過程比較簡便。

[1]張東亮.中國煤氣化工藝（技術(shù)）的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].煤化工，2004，（2）:1-5.

[2]施永生，傅中見.煤加壓氣化廢水處理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2001，21-46.

[3]方月蘭，林阿彪，王彬.Texaco與Shell煤氣化工藝比較分析[J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)，2007，28（6）:57-60.

[4]汪大翚，雷樂成.水處理新技術(shù)及工程設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001,158.