煤制氣污水處理及回用裝置設(shè)計(jì)實(shí)例及分析

段方超

摘 要：工業(yè)廢水處理后回用，既可以減少環(huán)境污染又可以創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文介紹了某廠煤制氣污水處理回用項(xiàng)目的工藝流程，重點(diǎn)分析了該流程的特點(diǎn)及處理效果。

關(guān)鍵詞：回用水；流程；反滲透；高效沉淀池；曝氣生物濾池

引言

我國(guó)是嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一。由于工業(yè)用水一般占城市供水量的80%左右，所以工業(yè)節(jié)水具有重大意義 [1]。工業(yè)節(jié)水節(jié)水的措施有數(shù)種，其中處理水回用最為重要，我國(guó)工業(yè)回用水率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較低，所以工業(yè)廢水處理回用具有廣闊的發(fā)展前景。

1 工程概況

某公司采用當(dāng)?shù)孛禾拷ㄔO(shè)煤制氣項(xiàng)目。具體工藝為：粉煤激冷氣化技術(shù)+變換+甲醇洗+甲烷化，配CFB鍋爐。本回用水處理場(chǎng)主要收集全廠四股廢水作為原水，處理后出水能夠達(dá)到循環(huán)水補(bǔ)充水的要求，其設(shè)計(jì)進(jìn)水規(guī)模為1800 m3/h。

2 設(shè)計(jì)水量水質(zhì)

2.1各裝置排水水量及主要水質(zhì)參數(shù)見(jiàn)表1。

2.2回用水場(chǎng)出水水質(zhì)

為達(dá)到國(guó)家對(duì)煤化工項(xiàng)目節(jié)水指標(biāo)，要求提高污水的回用率，盡可能采用先進(jìn)、成熟、可靠并且投資低的技術(shù)使回用水水質(zhì)達(dá)到可作為循環(huán)水補(bǔ)充水要求，以代替新鮮水量。處理廠出水水質(zhì)最高允許濃度（日均值）（mg/L）見(jiàn)表2。

注：括號(hào)外數(shù)值為水溫>120C 時(shí)的控制指標(biāo)，括號(hào)內(nèi)數(shù)值為水溫≤120C 時(shí)的控制指標(biāo)。

3 處理工藝方案的確定

本回用水場(chǎng)主要收集全廠四股廢水，處理后出水作為循環(huán)水補(bǔ)充水使用。每股水的特點(diǎn)及處理方法如下：

第一股廢水：從裝置排出水水質(zhì)情況可以看出，氣化污水、初期污染雨水、化驗(yàn)廢水、變換廢水等水質(zhì)情況較為復(fù)雜，混合后體現(xiàn)出低COD、高氨氮、高硬度的特點(diǎn)，由于氣化廢水水量最大且有一定的波動(dòng)性，故需要經(jīng)過(guò)緩沖罐進(jìn)行緩沖調(diào)節(jié)后均勻送入后續(xù)處理單元。這股混合污水首先進(jìn)入LHPS（高效沉淀池），在這里投加石灰、FeCl3、PAM等藥劑以去除硬度、某些重金屬離子、S2-和一定量的COD（降低35%左右），為后續(xù)的處理提供良好的條件。

第二股廢水：脫硫廢水、超濾反洗排水、RO濃水、酸堿廢水、反洗廢水、循環(huán)水場(chǎng)排污等水有機(jī)物成分很低，污染物質(zhì)主要是無(wú)機(jī)鹽類，其中循環(huán)水場(chǎng)排污水一般總磷會(huì)在10mg/L左右，混合后經(jīng)過(guò)LHPS處理后進(jìn)入BiosS-Treat處理，以使出水滿足RO的進(jìn)水要求，防止生物污堵的產(chǎn)生，然后進(jìn)入RO單元進(jìn)行除鹽。

第三股廢水：甲醇洗廢水、生活污水是污水脫氮工序優(yōu)良的碳源，直接進(jìn)入A池，其中是否需要投加甲醇應(yīng)根據(jù)各股污水水質(zhì)得變化情況而定。

第四股廢水：鍋爐排水（包括汽包排液、廢鍋排液、鍋爐排污水）的水質(zhì)化學(xué)指標(biāo)十分優(yōu)異，完全能夠滿足循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水的水質(zhì)要求，僅僅是溫度超高，所以這部分水直接匯入回用水池同其中的水進(jìn)行混兌降溫即可回用。

4 工藝流程

第一股廢水進(jìn)入緩沖罐，經(jīng)過(guò)水量均衡后均勻地送往LHPS-1，在這里投加石灰、FeCl3、PAM等藥劑以去除硬度、某些重金屬離子（Fe等）、S2-和一定量的COD（降低35%左右），之后進(jìn)入AO池去除COD和氨氮等有機(jī)污染物，由于脫氮階段需要C源，往往要人為地向A池中投加甲醇，在本工程中正好有上述第三股廢水可資利用。第三股廢水中的污染物單一，可生化性好，可以達(dá)到給A池補(bǔ)充C源的需要。由于混合污水氨氮含量很高，仍需要設(shè)計(jì)甲醇投加系統(tǒng)來(lái)人為地補(bǔ)充投加甲醇。在AO單元還需要設(shè)磷投加裝置以滿足生物降解的需要。AO單元出水進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離，之后進(jìn)入LHPS-2單元，在這里需要投加FeCl3、PAM等藥劑進(jìn)一步去除懸浮物、剩余的P和一定量的COD（降低35%左右）。鑒于廢水處理的目標(biāo)是要達(dá)到RO-1的進(jìn)水要求，LHPS-2出水進(jìn)曝氣生物濾池BAF（DN）進(jìn)行脫氮，在這里主要是進(jìn)一步完成對(duì)硝酸鹽的脫氮作用。出水進(jìn)入臭氧接觸池，對(duì)難降解COD進(jìn)行分解，提高污水的B/C比。然后污水進(jìn)入BAF（C）-1進(jìn)一步去除有機(jī)物，然后進(jìn)入V型濾池，去除剩余SS。這時(shí)的水質(zhì)已經(jīng)基本能夠滿足RO-1單元的進(jìn)水條件，但為了使RO的運(yùn)行更加平穩(wěn)、長(zhǎng)久，更好地防止生物污堵，在水進(jìn)入RO-1之前需經(jīng)過(guò)BiosS-Treat的預(yù)處理，然后再進(jìn)入RO進(jìn)行除鹽。產(chǎn)水進(jìn)入回用水池，RO-1濃水送至清凈水處理單元進(jìn)行進(jìn)一步處理。

第二股廢水進(jìn)入清凈下水處理單元進(jìn)行處理，先經(jīng)過(guò)LHPS-3，在這里投加石灰、FeCl3、PAM等藥劑以去除硬度、某些重金屬離子（Fe等）、P和一定量的COD（降低35%左右），為了使RO-2的運(yùn)行更加平穩(wěn)、長(zhǎng)久，更好地防止生物污堵，在水進(jìn)入RO-2之前需經(jīng)過(guò)BiosS-Treat的預(yù)處理，然后再進(jìn)入RO進(jìn)行除鹽，產(chǎn)水同第四股廢水混兌進(jìn)入回用水池，繼而送到循環(huán)水場(chǎng)作為補(bǔ)充水。RO-2濃水送至濃水處理單元進(jìn)行進(jìn)一步處理。濃水處理單元是專門為了處理外排濃水而專門設(shè)計(jì)的，濃水先進(jìn)入臭氧接觸池，對(duì)難降解COD進(jìn)行分解，提高污水的B/C比，然后進(jìn)入BAF（C）-2，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解，達(dá)到GB18918-2002中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)后外排[2]。

5 結(jié)語(yǔ)

本回用水處理廠采用處理流程為“LHPS1+A/O處理單元+ LHPS2+BAF+V型濾池+RO”，與傳統(tǒng)方法相比，經(jīng)濟(jì)且運(yùn)行穩(wěn)定，污水處理的效果較好，達(dá)到了回用水的水質(zhì)要求。廢水回用具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。如果變換廢水在進(jìn)入污水處理場(chǎng)前能夠加以有效的預(yù)處理，將氨氮降低到一定水平（例如低于200mg/L），那么將大大地降低本工程的投資費(fèi)用和運(yùn)行成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]任伯幟，熊正為，水資源利用與保護(hù)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007

[2]沈耀良，王保貞，廢水生物處理新技術(shù)，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006