煤制乙二醇項目廢水特點及處理思路

郜小強

安陽永金公司

煤制乙二醇項目廢水特點及處理思路

郜小強

安陽永金公司

隨著我國對環(huán)保的日益重視，煤制乙二醇項目廢水的處理一直以來都是化工產業(yè)的重點議題，為了確保廢水處理的科學高效，本文主要針對煤制乙二醇項目廢水的工藝技術路線、廢水來源和處理思路進行了分析。

煤制乙二醇；廢水處理；氨氮

前言

制乙二醇在2009年初就早已列入國家石化產業(yè)調整和振興計劃。中國聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，對主要原料乙二醇的需求大大提高。隨著中國對煤制乙二醇的大力投資，就現(xiàn)在而言，我國已經建立完工、擬建和計劃中的煤制乙二醇項目超過30，乙二醇產能35萬t/a。

1 煤制乙二醇項目工藝技術路線

乙二醇(通用名甘醇)是一種極為關鍵的有機化工原材料，是一種無色、無味、粘稠性質，具有揮發(fā)難度大，吸水性強，些許甜味的特點的液體。因為我國擁有大量的煤炭資源，煤制乙二醇已經日益成為我國煤化工發(fā)展的重要方向，是生產乙二醇產品的重要方式。目前，煤乙二醇主要有三條技術路線：

1)直接合成路線。煤是一種主要的制作原材料，經過化工反應后合成氣(CO、H2)，由此接著合成乙二醇。合成乙二醇的合成氣體是由美國著名的杜邦公司于在1947年首次提出的。這項技術具有非常苛刻的反應條件，需要催化劑和高溫、高壓。

2)甲醇甲醛路線。用煤作為核心原材料，通過凈化、轉換，氣化反應，然后以此獲得合成氣，通過合成氣制取出甲醇，然后再反應后獲得乙烯，乙烯之后獲得環(huán)氧乙烷，在最后，環(huán)氧乙烷制備出。

3) 草酸酯路線。由煤作為主要原料，以此得到H2和CO，但是仍舊需要通過氣化，轉換，凈化以及分離等程序， 通過催化偶聯(lián)合成草酸酯。從工藝技術來看，流程簡短，費用低，是目前最為理想的煤制乙二醇技術，也是當前乙制二醇生產廣泛應用的技術。

2 煤制乙二醇項目廢水來源

草酸酯法生產乙二醇過程中的工藝廢水主要來源于煤氣化、變換、凈化及DMO生產中酯化及乙二醇精餾工段。

3 煤制乙二醇項目廢水處理思路

3.1 氣化廢水預處理

因為煤的氣化技術和煤質量存在的差別，其生產出來的污染物的數(shù)量和類型也存在差別。例如，與德士古氣化工藝相比，魯奇氣化工藝的環(huán)境污染程度就大得多了；用褐煤、煙煤作為原材料，其工藝生產出來的氣化污染物在很大程度遠超原料是無煙煤和焦炭產生的污染物，與固定床一同比較，流化床和氣流床工藝所產生的廢水質量較為明顯。因此，根據(jù)不同的煤炭質量，不同氣化工藝，選擇合適的氣化廢水預處理工藝。固定床氣化過程，氣化溫度低，廢水成分復雜，有機污染物COD污染水平高，高氨氮的特點(～500mg/ L)，高COD(～5000mg/L)，高酚(～1500mg/L)，高油價(～200mg/L)。用德士古氣化工藝作為例子，使用水煤漿氣化技術，高懸浮物和高氨氮廢水特征(400mg/L)。由于高溫氣化技術，水質比較干凈、有機污染程度低。氣化過程廢水分離渣水分離系統(tǒng)，針對高懸浮物和高氨特點可以凝結沉降和閃蒸預處理措施。

3.2 變換工藝廢水

變換工藝廢水主要為變換過程中產生的工藝冷凝液，主要含氨氮，可通過汽提去除氨，再進行后續(xù)生化處理。

3.3 酯化工序含鹽廢水預處理

在現(xiàn)階段， 對酯化含鹽廢水處理技術一般來說使用的是膜分離、熱蒸發(fā)，或者由兩種技術相組合的工藝技術。乙二醇酯化廢水具有高含鹽量(2%～2%)，成分繁雜，顏色深，pH值較低，COD和BOD高。所以，從經濟和技術的角度來看，在化工行業(yè)，含鹽廢水的預處理可以使用“預處理＋膜分離＋蒸發(fā)”。常用的海水淡化預處理技術包括混凝沉淀、機械過濾、活性炭吸附等。

3.4 全廠廢水處理

在對氣化廢水和酯化廢水進行預處理后，下一步就是讓這些廢水進入到處理系統(tǒng)。為了確保項目實施的“清污分流、雨污分流”，使用2套污水處理系統(tǒng)，一套為生化處理系統(tǒng)，主要處理生產廢水和生活化驗污水，雨水和高污染廢水；另一個套為水回收系統(tǒng)，主要對整個工廠排出污水處理和水的循環(huán)系統(tǒng)、脫鹽水站污水和干凈的水。

3.4.1 生化處理系統(tǒng)

3.4.1.1 設計進水水質。氣化( 以上述某一工程為例， 其采用水煤漿加壓氣化工藝) 及酯化廢水經預處理后， 經核算， 需進入生化處理系統(tǒng)， 其綜合水質如表1 。

表1 生化處理系統(tǒng)綜合進水水質

3.4.1.2 污水處理工藝方案。由污水綜合進水水質可以得出證明，BOD / COD = 0.50 ＞ 0.45，廢水容易生化，因此，使用生化污水處理的核心技術為核心的工藝。除了COD和BOD，主要污染物是氨氮，在生化處理工藝流程采用 A／O硝化反硝化。經過科學檢驗，可以采取“ 厭氧水解酸化＋生物脫氮＋深度處理”模式廢水處理技術。主要包括4部分：預處理部分，生化處理部分，深度處理部分和污泥處理部分。根據(jù)各工段處理工藝， 生化處理系統(tǒng)各構筑物進、 出水水質指標及去除率情況如表2所示。

表2 生化處理系統(tǒng)各構筑物進、 出水水質指標及去除率情況

4 結語

綜上所述，煤制乙二醇項目在生產的過程中必定產生不同程度的污染物，而這些污染物如果不能及時得到處理將會導致水質的大面積污染，為了確保污染物得到凈化，一定要采用科學且經過重重試驗的廢水工藝技術，以此提高廢水的凈化質量。

[1]劉雨虹.我國煤制乙二醇現(xiàn)狀及面臨的問題[J].化學工業(yè)，2011，29(1)：13-14.

[2]李紅，段魏.草酸二甲酯工藝在煤制乙二醇生產中的探討[J].河南化工，2013， 30(2)：54.