GSP粉煤氣化工藝廢水處理問題分析

韓騰(中電投伊犁能源化工有限責(zé)任公司霍城煤制氣分公司，新疆伊犁 835000)

GSP粉煤氣化工藝廢水處理問題分析

韓騰(中電投伊犁能源化工有限責(zé)任公司霍城煤制氣分公司，新疆伊犁 835000)

在煤化工產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展下，煤氣化廢水處理的問題越來越嚴(yán)峻。作者通過分析GSP煤氣化廢水的污染物特點(diǎn)及存在的問題，提出處理該廢水的主要對(duì)策。

GSP粉煤氣化;廢水;問題;對(duì)策

我國是一個(gè)“缺油、少氣、富煤”的國家，煤炭是我國最主要的化石能源資源[1]，發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)，有利于推動(dòng)石油替代戰(zhàn)略的實(shí)施，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。在我國，水資源和煤炭資源的分布是成逆向關(guān)系的，諸多煤炭資源相對(duì)豐富的區(qū)域，水資源的占比相對(duì)較少；對(duì)于環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的我國實(shí)現(xiàn)節(jié)約和替代油、氣的目標(biāo)且不污染環(huán)境具有重要的現(xiàn)實(shí)和戰(zhàn)略意義。筆者以GSP煤氣化技術(shù)為例分析煤化工廢水處理問題，尋求對(duì)策。

1 GSP粉煤氣化廢水的特點(diǎn)及處理中存在的問題

1.1 GSP粉煤氣化廢水的特點(diǎn)

煤化工廢水處理問題目前已成為國內(nèi)外煤化工領(lǐng)域里面臨的重大難題[2]。典型的煤化工產(chǎn)生的廢水按照含鹽量，可分成兩發(fā)大類:①有機(jī)廢水，含鹽低、CO含量高;②含鹽廢水，主要由生產(chǎn)過程產(chǎn)生，如煤氣洗滌廢水、除鹽水系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水、循環(huán)水系統(tǒng)的廢水、生產(chǎn)回用水系統(tǒng)的排水等，最大特點(diǎn)就是含鹽量很高[3]。不同的煤氣化工藝，煤化工的有機(jī)廢水的有害成分差別較大。研究顯示GSP粉煤氣化工藝的氣化溫度高，大部分有機(jī)物被高溫氧化分解，其污水中不含有酚類、芳香烴、氰及烷烴類[4]，其CODcr濃度低，且易生化，氨氮含量高。與國內(nèi)的已運(yùn)行的高溫氣化工藝污水水質(zhì)類似，如水煤漿氣化、SHELL氣化、航天爐氣化等[5]。本文將分析研究處理GSP氣化廢水中的COD、氨氮、總氮。

1.2 煤化工廢水處理存在的問題

1.2.1 經(jīng)濟(jì)問題

煤化工企業(yè)的投資都很大，在煤化工廢水處理方面，除需要解決技術(shù)層面的難題之外，還得投入大量的資金。根據(jù)有關(guān)的估算顯示，對(duì)于運(yùn)用GSP煤氣化技術(shù)的某大型煤化工項(xiàng)目，預(yù)計(jì)投資在廢水水處理的平均費(fèi)用可達(dá)10億元，而運(yùn)用魯奇工藝的企業(yè)而言，在廢水處理上的投資費(fèi)用大約能占到環(huán)保投資總額中的三分之二。

1.2.2 處理中的問題

按照“污污分流、分質(zhì)處理”的原則，強(qiáng)化廢水預(yù)處理、由于各裝置排放的廢水水質(zhì)差別較大，且都含有對(duì)污水生物處理有影響的物質(zhì)，因此采用分質(zhì)預(yù)處理不僅可以減小各處理單元的規(guī)模、節(jié)省投資，還可以提高預(yù)處理的效果，減輕后續(xù)生化處理單元的負(fù)擔(dān)。在通過預(yù)處理后的廢水一般是經(jīng)過缺氧-好氧的方法進(jìn)行后續(xù)處理，通過好氧的生物法處理后，雖然煤化工企業(yè)的廢水中出水的氨氮以及COD的濃度在一定范圍內(nèi)下降了，可是受這些難降解的有機(jī)物干擾，使得只有出水的色度與COD等指標(biāo)無法達(dá)到化工廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，出水的水質(zhì)很不穩(wěn)定。對(duì)于傳統(tǒng)的深度廢水處理方法還不全面，沒有獲得明顯的處理效果。

2 GSP煤氣化廢水處理主要對(duì)策

2.1 利用兩級(jí)A/O法處理廢水

A/O工藝是由普通活性污泥法發(fā)展起來的工藝。A/O工藝根據(jù)微生物在完成硝化、反硝化過程中對(duì)環(huán)境條件要求的不同，在池子的不同區(qū)域分別設(shè)置缺氧區(qū)和好氧區(qū)[6]。A/O工藝除對(duì)BOD5、COD和SS有較好的去除效果外，一般可以獲得較好的脫氮效果。采用A/O工藝，各處理指標(biāo)有明顯的去除率，能達(dá)到要求的出水水質(zhì)和處理程度。

從工藝產(chǎn)生的水質(zhì)角度看，GSP氣化污水的氨氮高，屬高氨氮污水，故在流程中采用了兩級(jí)A/O以保證脫氮效果，由于污水C/N比低，投加C源甲醇，提高污水脫氮效率，并增設(shè)了高級(jí)氧化的深度處理措施，以保證對(duì)可能存在的難降解CODcr組份的去除。也能夠給后續(xù)的回用水處理創(chuàng)造出更穩(wěn)定的前處理保障。

2.2 兩級(jí)A/O的優(yōu)勢(shì)

克服了傳統(tǒng)A/O回流比不能過大反硝化不充分問題，解決了后置反硝化工藝堿度不能利用問題，技術(shù)要點(diǎn)主要為：通過前置缺氧池，充分利用源水中碳源，減少補(bǔ)充反硝化外加碳源（甲醇）投加量，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用；通過設(shè)置2段缺氧池反硝化徹底，脫氮率達(dá)到95%以上，出水TN可達(dá)到小于5mg/L；內(nèi)回流量小，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用；充分利用反硝化產(chǎn)生的堿度，可減少堿的投加量，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用；充分利用反硝化獲得的氧量，可減少空氣用量，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用；生化段連續(xù)，構(gòu)筑物少，流程短節(jié)省投資；

2.3 加強(qiáng)對(duì)廢水的深度處理工藝的研究

煤化工廢水傳統(tǒng)的處理方法不太穩(wěn)定，需要增加對(duì)煤化工廢水的深度處理的研究，尤其在煤化工進(jìn)入新型的生產(chǎn)工藝下之后己經(jīng)顯得的刻不容緩。

(1)運(yùn)用吸附法的工藝進(jìn)行處理。當(dāng)煤化工廢水在經(jīng)過比表面積比較大的固體顆粒的表面積時(shí)，廢水里的有害物質(zhì)就會(huì)被吸附劑吸附，能夠除去廢水中的污染物。比如活性炭吸附法。

(2)運(yùn)用高級(jí)氧化工藝來處理。運(yùn)用高級(jí)氧化法可以在煤化工廢水產(chǎn)生一定得自由基，所以會(huì)對(duì)大量的難降解的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行降解作用[7]。

3 結(jié)語

采用先進(jìn)的兩級(jí)A/O技術(shù)，該技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好的污水處理工藝，處理后的出水進(jìn)入回用水站進(jìn)一步脫鹽后回用于循環(huán)水補(bǔ)充水。

[1]王香連,湛含輝,劉浩.煤化工處理現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].現(xiàn)代化工.第32卷第3期.1-2.

[2]游建軍,熊珊,賀前鋒等.煤化工廢水處理技術(shù)研究及應(yīng)用分析[J].科技信息.

[3]錢宇,周志遠(yuǎn),陳贊等.煤氣化廢水酚氨分離回收系統(tǒng)的流程改造和工業(yè)實(shí)施[J].化工學(xué)報(bào),2010(17).

姓名：韓騰（1986-）；性別：男，籍貫：四川省南充人，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于吉林化工學(xué)院；現(xiàn)有職稱：助理工程師；