煤化工廢水處理方法

陳利鵬

摘要：文章以煤制氣項(xiàng)目為例，介紹了煤化工項(xiàng)目生產(chǎn)中有機(jī)廢水的來源及特性，探討了三種常用的煤化工廢水處理方法?？偨Y(jié)出多級(jí)生物處理法在煤制氣有機(jī)廢水處理的實(shí)用性，對(duì)今后煤制氣有機(jī)廢水處理的工作起到一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：煤化工；煤制氣；廢水處理

1.引言

煤化工行業(yè)的環(huán)境保護(hù)問題主要包括二氧化碳排放、工業(yè)廢氣排放和工業(yè)廢水的排放三個(gè)方面，其中污染治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)是工業(yè)廢水處理問題。煤化工行業(yè)廢水可根據(jù)含鹽量分為兩類：一類是高含鹽廢水，主要來源于生產(chǎn)過程中循環(huán)水系統(tǒng)排水和化學(xué)水站排水等；另一類是有機(jī)廢水，主要來源于生產(chǎn)工藝廢水。本文以煤制氣項(xiàng)目為例，對(duì)有機(jī)廢水的來源進(jìn)行分析，并對(duì)有機(jī)廢水處理工藝進(jìn)行探討。

2.有機(jī)廢水來源及水質(zhì)

煤制氣項(xiàng)目有機(jī)廢水的來源主要包括酚氨回收廢水和有機(jī)含氨污水兩部分。有機(jī)含氨污水包括粉煤氣化、低溫甲醇洗、硫回收、焦油加氫、天然氣液化等工藝裝置產(chǎn)生的污水，以及生活污水、地面沖洗水等。有機(jī)含氨污水包括粉煤氣化、低溫甲醇洗、硫回收、焦油加氫、天然氣液化等工藝裝置產(chǎn)生的污水，以及生活污水、地面沖洗水等。

3.煤制氣有機(jī)廢水處理工藝選擇

3.1改進(jìn)SBR工藝

SBR生化處理系統(tǒng)又稱序批式活性污泥法，它是在一個(gè)SBR反應(yīng)池中完成進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、靜置等五個(gè)工序，具有管理簡(jiǎn)單、節(jié)省占地、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)等特點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)周期及各個(gè)階段的反應(yīng)時(shí)間，創(chuàng)造理想的生物反應(yīng)條件，有利于去除氨氮和總氮。改進(jìn)的SBR工藝目前已在金陵石化、山東兗礦、神木甲醇等煤氣化廢水治理工程中得到應(yīng)用。

3.2 PACT/WAR工藝

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。

3.3多級(jí)生物處理工藝

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。

三種煤制氣有機(jī)廢水處理技術(shù)均在實(shí)際工程中得到應(yīng)用，但從技術(shù)成熟度，流程穩(wěn)定性來相比，多級(jí)生物處理技術(shù)的均較好。主要是由于以下因素：

（1）含油污水進(jìn)入含油廢水均質(zhì)罐，經(jīng)水量調(diào)節(jié)和均質(zhì)后，進(jìn)入隔油沉淀池、氣浮池除油，來水具有較大的沖擊時(shí)，進(jìn)入含油污水緩沖池暫存。經(jīng)除油后的廢水進(jìn)入外循環(huán)厭氧處理系統(tǒng)，經(jīng)水解酸化并提高可生化性，之后進(jìn)入均質(zhì)池，并與其它有機(jī)污水混合均質(zhì)。

（2）外循環(huán)厭氧處理系統(tǒng)在改善煤制氣廢水水質(zhì)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)部分有機(jī)物的羧化轉(zhuǎn)變過程，并利用厭氧細(xì)菌將部分廢水污染物轉(zhuǎn)化成甲烷，同時(shí)將部分難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解有機(jī)物，為后續(xù)好氧生物工藝降低處理難度和減輕運(yùn)行負(fù)擔(dān)；外循環(huán)厭氧處理系統(tǒng)平均停留時(shí)間40小時(shí)，COD去除率30%～40%之間。

（3）生物增濃同步脫氮工藝是投加一定量的炭粉以增加污泥濃度，控制特定的水力條件、高污泥濃度、低溶解氧（DO=0.3～0.5mg/L）等參數(shù)實(shí)現(xiàn)在低氧條件下去除有機(jī)物、氨氮短程硝化反硝化和脫氮過程相結(jié)合的工藝。生物增濃同步脫氮工藝是在亞硝酸鹽和氨氮同時(shí)存在的條件下，通過控制溶解氧，利用自養(yǎng)型細(xì)菌將氨和亞硝酸鹽同時(shí)去除，產(chǎn)物為氮?dú)?，另外還伴隨產(chǎn)生少量硝酸鹽，由于參與反應(yīng)的微生物屬于自養(yǎng)型微生物，因此生物增濃同步脫氮工藝不需要碳源。低氧曝氣避免了運(yùn)行中泡沫增加的問題，是組合工藝中最主要的污染物去除工藝之一。低氧條件下把氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，硝酸鹽氮直接發(fā)生硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氮?dú)?，生物增濃同步脫氮工藝具有以下?yōu)勢(shì)：①生物增濃同步脫氮工藝兼有水解酸化作用，對(duì)難降解的COD和多元酚有較好的適應(yīng)性，COD和多元酚的去除效果要優(yōu)于其他好氧工藝。②生物增濃同步脫氮工藝在有效去除COD的同時(shí)，低溶氧又創(chuàng)造了同步硝化反硝化脫氮的條件，在生化池實(shí)現(xiàn)了脫氮過程，簡(jiǎn)化了工藝流程，節(jié)省了投資。③低溶解氧控制避免了大量"氧"的浪費(fèi)，在廢水處理站實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。④低溶解氧避免了泡沫的產(chǎn)生。⑤生物增濃同步脫氮池內(nèi)投加炭粉，增加微生物生物量。⑥采用玻璃鋼防風(fēng)罩保護(hù)系統(tǒng)。生物增濃同步脫氮池的COD去除率在80%～85%之間，平均停留時(shí)間為40小時(shí)。

（4）改良A/O氧化工藝處理是利用厭氧和好氧的交替作用，利用硝化菌和反硝化菌的作用，進(jìn)一步降解廢水中的COD和降解廢水中的氨氮。改良A/O氧化工藝的回流比可以根據(jù)需要隨意變動(dòng)，針對(duì)酚氨回收廢水剩余氨氮和有機(jī)物的降解需要調(diào)整回流比，對(duì)氨氮硝化和反硝化脫氮進(jìn)行強(qiáng)化處理，改良A/O氧化工藝的兼氧與好氧交替運(yùn)行可以改善難降解污染物的性質(zhì)，強(qiáng)化降解廢水中剩余的有機(jī)污染物。改良A/O氧化工藝在運(yùn)行中定期加入菌種固定化載體，增強(qiáng)菌種的數(shù)量，平均停留時(shí)間為32小時(shí)。

（5）活性硅藻土和碳粉吸附系統(tǒng)主要是通過活性硅藻土和碳粉的物理化學(xué)吸附功能，進(jìn)一步吸附去除污水中難降解的CODCr，提高水體的可生化性；吸附方式采用廊道式高效動(dòng)態(tài)方式，吸附CODCr去除率在35%以上。吸附后的出水經(jīng)沉淀后進(jìn)入后續(xù)的低負(fù)荷生物處理裝置進(jìn)行處理。

（6）濾池是一種去除水中SS的深度處理技術(shù)，作為廢水的回用深度處理手段，確保出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4.結(jié)語

近年來不斷有新的方法和技術(shù)用于處理煤化工有機(jī)廢水，如改進(jìn)好氧生物法、厭氧生物法，厭氧-好氧聯(lián)合生物法等。但任何單一處理技術(shù)，均難以高效穩(wěn)定地將煤制氣有機(jī)廢水處理達(dá)標(biāo)排放。因此，采用多種處理工藝的優(yōu)化組合是煤化工有機(jī)廢水處理技術(shù)的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]查傳正等.煤化工生產(chǎn)廢水處理工程實(shí)例[J].化工礦物與加工，2006.

[2]孟冬冬.論當(dāng)代煤化工廢水處理工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2010（4）.

[3]劉麗娟等.煤化工精餾廢水預(yù)處理方法研究[J].天津化工，2007（3）.

[4]丁士兵.煤化工廢水治理技術(shù)探討[D].2008年全國(guó)石油石化企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)交流會(huì)論文集，2008.endprint