間歇多循環(huán)工藝在煤化工污水處理中的應(yīng)用探究

摘 要：煤化工污水是一種高毒性、高氨氮、高油分的典型工業(yè)廢水。目前，針對煤化工污水的處理，常通過氣浮、水解、酸化等方式來實(shí)現(xiàn)預(yù)處理，然后采用間歇多循環(huán)工藝、接觸氧化工藝進(jìn)行生化處理，最后經(jīng)過常規(guī)消毒、沉淀后方可排放。既往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在處理煤化工污水方面，間歇多循環(huán)工藝體現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性，出水水質(zhì)符合我國規(guī)定的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：間歇多循環(huán)工藝;煤制烯烴;污染處理;煤化工

近年，煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣等煤化工制品得到國家發(fā)改委認(rèn)可，并明確為未來重點(diǎn)改革發(fā)展對象。以煤制烯烴為例，截止2018年年底，在煤制烯烴生產(chǎn)方面已建成28套CTO/MTO裝置，總計(jì)產(chǎn)能達(dá)到1210萬t/a（山東地區(qū)未運(yùn)行的MTP裝置未計(jì)入）。其中，煤制烯烴一體化項(xiàng)目共10套裝置，合計(jì)產(chǎn)能648萬t/a。但煤化工生產(chǎn)也存在一定的缺點(diǎn)，生產(chǎn)過程中的水資源消耗量極大，且會(huì)排出大量的高濃度廢水，和當(dāng)前我國日益嚴(yán)峻的生態(tài)污染問題形成鮮明矛盾，因此需要系統(tǒng)的對間歇多循環(huán)工藝進(jìn)行梳理，以為煤化工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供可靠借鑒。

1 煤化工污水主要特征

目前各地推行的煤化工生產(chǎn)工藝，在造氣爐出口采用“水冷循環(huán)”來實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)溫度的控制以及對煤氣雜質(zhì)的分離。煤化工污水也可大致分為高濃度煤化工污水、低濃度煤化工污水，高濃度煤化工污水主要由硫磺回收、加氫精制等工藝排出，含有大量的硫、酚、氨氮、多環(huán)芳烴、苯系物等，無害化處理難度極大;低濃度主要含有油類物，處理難度較小，本文著重論述高濃度煤化工污水的處理[1-2]。

2 間歇多循環(huán)工藝在煤化工污水處理中的應(yīng)用

這里以某煤化工廠生產(chǎn)廢水的處理為例，該廠排出的煤化工污水含有高濃度的硫、酚、氨氮、多環(huán)芳烴、苯系物，是一種典型難處理的工業(yè)廢水。

2.1 間歇多循環(huán)處理設(shè)施

2.1.1 氣浮池

氣浮池是間歇多循環(huán)工藝的預(yù)處理主要設(shè)施，通常來說，間歇多循環(huán)工藝氣浮池的水力停留時(shí)間在2h左右，氣浮方式以“加壓溶氣氣浮”為主要方法，能夠有效去除污水中的COD顆粒、小懸浮顆粒，同時(shí)起到一定的pH值調(diào)節(jié)作用。

2.1.2 水解池

廢水進(jìn)入水解池后，廢水中的大分子物已經(jīng)具備了轉(zhuǎn)化為氨基酸、葡萄糖的基本條件，水解池水力污水停留時(shí)間一般設(shè)置47h左右，且水解池中需要設(shè)置攪拌器來加速反應(yīng)。

2.1.3 酸化池

酸化池為特殊的鋼結(jié)構(gòu)，主要由酸化鐵罐串聯(lián)而成，能夠直接分解污水中的葡萄糖，并將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)脂肪酸等物質(zhì)，為后續(xù)的生化處理奠定基礎(chǔ)。

2.1.4 間歇多循環(huán)處理池

間歇多循環(huán)處理池為間歇多循環(huán)處理工藝體系中的主要設(shè)施，煤化工廢水中的有機(jī)物、總氮等主要污染物，在間歇多循環(huán)處理池中經(jīng)過缺氧作用、好氧作用去除。

2.1.5 接觸氧化池

接觸氧化池為間歇多循環(huán)處理的后續(xù)工序，作用是進(jìn)一步消除煤化工廢水中含有的COD。

2.1.6 沉淀消毒池

沉淀消毒為間歇多循環(huán)處理工藝體系的終末處理方法，主要是通過物理處理的方式最大限度將煤化工污水中的污泥去除并轉(zhuǎn)化為泥餅，剩余的煤化工污水通過二氧化氯來實(shí)現(xiàn)有效消毒[3]（工藝流程如圖1所示）。

2.2 間歇多循環(huán)處理的優(yōu)勢

間歇多循環(huán)處理工藝是一種基于“動(dòng)力學(xué)反應(yīng)、有機(jī)基質(zhì)反應(yīng)”的一種污染處理方法，間歇多循環(huán)處理以“物質(zhì)變化以及時(shí)間變化”為基礎(chǔ)維度，考慮到煤化工污水在各個(gè)處理設(shè)施中的反應(yīng)時(shí)間，在煤化工污水?dāng)U散系數(shù)降至最低時(shí)，進(jìn)行缺氧、好氧反應(yīng)，以達(dá)到除氮、除磷的效果。間歇多循環(huán)處理過程相對穩(wěn)定，且能夠克服傳統(tǒng)污水處理工藝導(dǎo)致的污泥膨脹問題。

3 結(jié)束語

綜上所述，煤化工廢水的污染性強(qiáng)，水質(zhì)條件復(fù)雜，單一的、常規(guī)的污水處理方法難以滿足有效處理要求，而間歇多循環(huán)處理工藝在實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)出加強(qiáng)的實(shí)用性，應(yīng)用價(jià)值顯著，值得廣大從業(yè)者在實(shí)踐中對該技術(shù)方法進(jìn)一步分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏沁.多段AO+MBR工藝在煤化工廢水處理中的應(yīng)用探究[J].化工管理，2018，502（31）：97-98.

[2]楊芳軍，閆彥龍.高效反滲透廢水處理工藝在煤化工廢水零排放中的應(yīng)用[J].中國化工貿(mào)易，2017（5）.

[3]艾娟.煤化工廢水處理工藝技術(shù)的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J].環(huán)球市場，2017（8）.

作者簡介：

孫澤宇（1992- ），男，籍貫：山西省懷仁市，所在單位：同煤集團(tuán)煤制烯烴化學(xué)有限公司，職稱：助理工程師，研究方向：給水排水研究。