煤制天然氣廢水處理難題處置創(chuàng)新

曹峰 郝秀春 王國平（伊犁新天煤化工有限責(zé)任公司，新疆 伊寧835000）

隨著煤化工產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，煤制天然氣所占的比重在煤化工領(lǐng)域越來越大，國內(nèi)已投料生產(chǎn)的新疆慶華煤制氣項(xiàng)目、內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰旗煤制氣公司、新疆廣匯煤制氣項(xiàng)目、哈爾濱氣化廠、新天煤化工有限責(zé)任公司，這五大煤制氣公司在煤氣水處理方面都曾遇到很多難題，但是經(jīng)過多年的摸索與研究，目前在煤氣水處理方面已經(jīng)取得了一定的成效，解決了很多的難題，在環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益方面都做出了一定的成績(jī)。這些研究成果一定能夠?yàn)樵诮ê蜏?zhǔn)備建的煤制氣項(xiàng)目提供部分技術(shù)支持。

1 煤氣水分離難題解析

1.1 增加三相離心機(jī)處理含塵重芳烴

由于煤質(zhì)的原因，采用魯奇工藝煤制氣，產(chǎn)生的煤氣水中含有大量的含塵重芳烴，通過重力沉降原理不能完全的把煤氣水中的含塵重芳烴進(jìn)行分離，部分重芳烴和塵渣被帶入到后續(xù)系統(tǒng)，導(dǎo)致煤氣水貯槽的水質(zhì)達(dá)不到外送指標(biāo)，甚至?xí)?duì)脫酸、脫氨、萃取段產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，繼而對(duì)水處理的生化處理造成一定的難度，有可能造成大量的細(xì)菌死亡。如果含塵重芳烴不能合理處理，對(duì)環(huán)境會(huì)造成一定的污染，與環(huán)保部的要求背道而馳。

為解決這一難題，增加三相離心機(jī)可以將煤氣水中的含塵重芳烴處理完全，在離心力的作用下將重芳烴、塵渣、水進(jìn)行分離，不但可以保障煤氣水水質(zhì)合格，為下游裝置提供優(yōu)秀水源，同時(shí)可以回收大量的重芳烴，創(chuàng)收相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

增加三相離心機(jī)前后的工藝指標(biāo)對(duì)比表

通過表內(nèi)數(shù)據(jù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，投運(yùn)三相離心機(jī)后，工藝指標(biāo)參數(shù)都得到了優(yōu)化，重芳烴的品質(zhì)基本達(dá)到成品銷售指標(biāo)，重芳烴產(chǎn)量增加約30%，經(jīng)濟(jì)效益可觀，產(chǎn)品煤氣水中多元烴、塵含量有所下降，有利于酚回收裝置穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)整個(gè)污水處理過程具有一定的改善作用。

2 優(yōu)化氨系統(tǒng)工藝路線節(jié)能降耗

2.1 原設(shè)計(jì)工藝路線的不足

由于原料煤氣水中氨含量過高，且未增加氨回收裝置，成品罐區(qū)沒有氨水貯槽，氨水外賣不及時(shí)，氨氣凈化塔和氨凝液分油罐的氨凝液又返回煤氣水分離裝置，導(dǎo)致原料水中的氨含量升高，，返回去的氨凝液隨著原料水再一次進(jìn)入酚回收裝置進(jìn)行重復(fù)處理，不僅增加了運(yùn)行成本，而且不利于工藝指標(biāo)的控制，經(jīng)常造成氨系統(tǒng)超壓，工況大幅波動(dòng)，稀酚水指標(biāo)不合格。為此新天煤化工回收車間提出并實(shí)施了下述解決辦法。

2.2 優(yōu)化氨系統(tǒng)工藝路線

技改后，來料水總氨含量穩(wěn)定，保障了酚氨回收裝置平穩(wěn)運(yùn)行。氨氣凈化塔塔釜液作為脫氨塔回流液后，增大了其回流量，脫氨塔塔頂溫度由147℃降低到145℃；由于增加了脫氨塔回流比，提高了塔頂采出氨氣純度，對(duì)塔頂采出中揮發(fā)酚進(jìn)行了有效控制，因此同比之下稀氨水指標(biāo)中總酚有所降低，稀酚水指標(biāo)中總氨也趨于穩(wěn)定且同比之下有所降低。

氨氣凈化塔塔釜液不再返回煤氣水分離裝置，降低了原料水中的氨含量，氨氣凈化塔塔釜液送入氨凝液分油罐，作為脫氨塔回流；凈化塔塔釜加熱蒸汽取消，減少了蒸汽的使用量，為公司的節(jié)能降耗做出貢獻(xiàn)。

圖一：氨系統(tǒng)工藝技術(shù)改造流程示意圖

3 污水進(jìn)行三級(jí)生化處理

3.1 生化預(yù)處理段

通過生化預(yù)處理段，添加絮凝劑和助凝劑把酚回收、甲烷化、硫回收、低溫甲醇洗等裝置的廢水進(jìn)行初步處理，去除廢水中的污泥、污油、乳化油等雜質(zhì)。

生化預(yù)處理段流程圖

3.2 生化處理段

利用水解菌、產(chǎn)酸菌將大分子、難降解的有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，改善水的可生化性，同時(shí)去除預(yù)處理段未處理完全的雜質(zhì)。

全程硝化反硝化：

好氧條件下：NH4-N+2O2+2HCO3ˉ→NO3ˉ+3H2O+2CO2

缺氧條件下：5C+4NO3ˉ+2H2O→CO2+4HCO3ˉ+2N2

3.3 深度生化處理段

采用助凝劑和絮凝劑去除廢水中剩余的懸浮物，然后在曝氣生物濾池中采用在好氧和缺氧條件下的硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)，進(jìn)行脫氮除磷。

深度生化處理段流程圖

4 結(jié)語

經(jīng)過三相離心機(jī)處理后的含塵重芳烴成功的進(jìn)行了分離，重芳烴回收創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，工藝運(yùn)行更加穩(wěn)定。氨水過剩的問題經(jīng)過閃蒸膨脹也得到了有效緩解，為氨水過剩提出了解決方案，保障了酚回收裝置的正常運(yùn)行。以上各項(xiàng)舉措是新天公司技術(shù)人員從項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行考慮，結(jié)合自身工作實(shí)踐作出的技術(shù)性改造，完全符合新環(huán)保法要求。在同行業(yè)污水處理中具有指導(dǎo)作用。