煤化工中水處理工藝設(shè)計(jì)研究

宋光磊

摘要：煤化工領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)帶來(lái)了環(huán)保問(wèn)題。國(guó)家推出的環(huán)境保護(hù)相關(guān)法律規(guī)定中，也對(duì)煤化工的污水處理，進(jìn)行了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。在此背景下，為了保證煤化工行業(yè)的健康發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展，就一定要對(duì)煤化工水處理能力進(jìn)行強(qiáng)化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：煤化工中水處理工藝;設(shè)計(jì)研究

引言

現(xiàn)如今，我們國(guó)家的煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度驚人，再加上人民群眾的環(huán)保意識(shí)顯著提高，使得水處理的問(wèn)題被更多的人所關(guān)注，對(duì)于煤化工項(xiàng)目發(fā)展而言，其最大阻礙便是針對(duì)水所進(jìn)行的處理工作，而形成這一情況的主要原因眾多，包括社會(huì)各界人士的重視、環(huán)保政策的不斷完善以及處理標(biāo)準(zhǔn)的明顯增高。

以產(chǎn)品和技術(shù)作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，煤化工可以規(guī)劃為兩類(lèi)，分別是傳統(tǒng)型煤化工，以及新型煤化工。對(duì)于傳統(tǒng)型煤化工而言，其產(chǎn)品以乙炔、電石居多。對(duì)于新型煤化工而言，其原料為煤炭，借助高水平的技藝，從中提煉出乙二醇以及天然氣等物質(zhì)，同時(shí)，也將環(huán)保的新理念體現(xiàn)在了生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，保證了煤炭的清潔利用，所以，這種煤化工也被叫作現(xiàn)代煤化工。

1.煤化工污水概述

1.1煤化工污水的來(lái)源

煤化工是指以煤炭為原料，經(jīng)過(guò)煤炭焦化、煤氣化、煤液化、焦油化工、電石乙炔化、化工產(chǎn)品回收利用等化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程，將煤炭轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)燃料及其他化工類(lèi)產(chǎn)品，大致可分為煤焦化、煤電石、煤氣化和煤液化等。煤化工污水是指在煤化工生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的工業(yè)污水，主要包括焦化污水、洗滌污水、冷卻水、氣化污水和液化污水等。煤化工污水通常含有大量的固體懸浮物顆粒、酚類(lèi)、油類(lèi)、氨氮等污染物，另外含有呋喃、咪唑、稠環(huán)芳烴、萘、酮以及含氮氧硫的雜環(huán)化合物等多種難降解有機(jī)污染物，這些有機(jī)化合物未經(jīng)處理將會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。所以，對(duì)于煤化工業(yè)生產(chǎn)與加工過(guò)程中所產(chǎn)生的污水，一定要針對(duì)不同生產(chǎn)工藝污水的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的技術(shù)措施進(jìn)行處理，及時(shí)去除污水中的有害物質(zhì)，在符合環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下排放或者將其循環(huán)利用，有效節(jié)約水資源，實(shí)現(xiàn)水資源的清潔利用。

1.2煤化工污水的具體種類(lèi)

（1）煤液化污水。煤液化是利用固態(tài)煤生產(chǎn)汽油、柴油、液化氣等燃料以及化學(xué)品的過(guò)程。煤炭原材料加工轉(zhuǎn)化過(guò)程會(huì)逐漸產(chǎn)生并排放大量煤液化污水，該污水通常具有高濃度的COD、高色度，而整體鹽含量是非常少的，這樣就會(huì)出現(xiàn)高度乳化的現(xiàn)象，其不容易被降解。

（2）煤氣化污水。煤制氣是指原料煤和煤焦在某種特定的溫度和壓力環(huán)境下產(chǎn)生反應(yīng)，產(chǎn)生水煤氣。煤氣化污水主要來(lái)自煤氣發(fā)生爐的煤氣洗滌、冷凝及凈化等過(guò)程。水質(zhì)極其復(fù)雜，含有大量酚類(lèi)、長(zhǎng)鏈烯烴類(lèi)、芳香烴類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)、氰、氨氮等有毒物質(zhì)，這些成分很難分解，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，煤氣化污水是一種典型的高濃度難生物降解的工業(yè)污水。

（3）煤制甲醇污水。通常，人們以水煤漿為原料，經(jīng)加壓氣化、低溫甲醇洗及脫硫等工藝，生產(chǎn)甲醇。煤制甲醇污水主要來(lái)源于氣化污水，硫回收、甲醇精餾、灰水處理等裝置所排的生產(chǎn)污水，煤漿系統(tǒng)的沖洗污水等。污水含有大量粉煤灰，氨氮、懸浮物含量高，如果不經(jīng)過(guò)處理直接排放，將會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境平衡造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞，因此煤制甲醇污水必須先處理后排放，以消除其環(huán)境破壞作用。

（4）煤焦化污水。煤焦化主要是原料煤在高溫與真空的環(huán)境下分解，逐漸轉(zhuǎn)變成為煤氣、焦炭等物質(zhì)的過(guò)程。煤焦化污水的主要成分為高濃度的酚類(lèi)及氨氮，其含量低但具有高毒性，這是一種成分復(fù)雜、有毒、難降解的典型工業(yè)有機(jī)污水，常規(guī)煤焦化污水處理方法很難徹底清除污染物。

1.3煤化工污水的特點(diǎn)

煤化工污水中的污染物組分由于加工工藝的不同存在很大差異。污水含有多種污染物，如烷烴、烯烴、多環(huán)芳烴等雜環(huán)類(lèi)有機(jī)污染物，氨氮、硫化物、氟化物等無(wú)機(jī)污染物，稠環(huán)芳烴、長(zhǎng)鏈脂肪烴等致泡的油性物質(zhì)，酚、氰化物硫化物等高毒性物質(zhì)，還含有多種致色基團(tuán)。同時(shí)，煤質(zhì)差異、設(shè)備生產(chǎn)負(fù)荷變動(dòng)、分離收集和處理工藝不夠合理、管理水平差異等主客觀因素也導(dǎo)致污水處理過(guò)程具有來(lái)水水質(zhì)波動(dòng)大等特點(diǎn)。

煤化工污水存在以下特征：污水排放量大，水質(zhì)變化大;污染物濃度高，成分極其復(fù)雜;色度高，COD和BOD含量高;含多種生物毒性物質(zhì)，生化降解難度大。當(dāng)前，我國(guó)煤化工污水存在或多或少的問(wèn)題，在很大程度上也對(duì)我國(guó)煤化工行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響，使得煤化工企業(yè)舉步維艱，面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。

2.煤化工中水處理工藝設(shè)計(jì)

2.1保障運(yùn)行穩(wěn)定的工藝設(shè)計(jì)

現(xiàn)如今，在煤化工水處理過(guò)程中，存在的主要問(wèn)題便是工藝較為復(fù)雜，但是成果不具備穩(wěn)定性。在煤化工領(lǐng)域中，“厭氧+多級(jí)好氧”的處理方式得到了大范圍的普及，可是，這兩個(gè)過(guò)程完全不能處于同一個(gè)時(shí)間以及空間中，達(dá)到相同，另外，兼氧過(guò)程也不夠完善。為了能夠?qū)λ幚硐到y(tǒng)的穩(wěn)定性做出保障，對(duì)處理的方式進(jìn)行了強(qiáng)化，將開(kāi)關(guān)曝氣閥門(mén)安裝在了A/O池中，這樣一來(lái)，這兩個(gè)過(guò)程就會(huì)相互交錯(cuò)進(jìn)行，同時(shí)以進(jìn)水二氧化碳、氨氣、氮含量作為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整污泥回流比。借助技術(shù)的強(qiáng)化，水處理系統(tǒng)的抗沖擊力顯著提升，出水中的有機(jī)物含量減少，運(yùn)行整體效果趨于穩(wěn)定。

2.2水資源優(yōu)化調(diào)度工藝設(shè)計(jì)

針對(duì)回用水站以及濃鹽水站而言，對(duì)其出水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行提高，可以借助水資源優(yōu)化調(diào)度法實(shí)現(xiàn)。將反滲透的技術(shù)應(yīng)用于超濾水箱中，如此一來(lái)，水便能夠進(jìn)行反滲透以及超濾處理，所以，水質(zhì)不能夠和原始流程進(jìn)行對(duì)比。將多介質(zhì)過(guò)濾的方式應(yīng)用于濃鹽水站中，即便水濁度處于0.5NTU至1.0NTU范圍內(nèi)，相較于超濾后水稍大，可是，因?yàn)槠渲写嬖阝c床、HERO以及超濾過(guò)程，所以，水質(zhì)一定會(huì)有明顯的強(qiáng)化。從實(shí)踐過(guò)程中能夠看出，針對(duì)煤化工水的處理而言，水資源優(yōu)化調(diào)度法可以發(fā)揮巨大作用，具備可行性。

2.3泡沫及臭氣工藝設(shè)計(jì)

對(duì)于玻璃鋼防護(hù)罩而言，作為一種前端裝置，它是應(yīng)用于泡沫及臭氣優(yōu)化技術(shù)中的，其功能包括四個(gè)方面。首先，對(duì)消泡管松動(dòng)的情況進(jìn)行控制;其次，環(huán)境溫度低的情況下，水溫度可以避免出現(xiàn)大幅降低;再次，臭氣可以于頂端進(jìn)行采集，池體位置的封閉可以得到保障，氣體不會(huì)出現(xiàn)逸散;最后，可以有效地對(duì)泡沫膨脹率進(jìn)行控制。

對(duì)泡沫及臭氣優(yōu)化控制工作而言，其中的關(guān)鍵過(guò)程主要有兩個(gè)，分別是規(guī)避泡沫的出現(xiàn)和對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的泡沫的處理。在泡沫出現(xiàn)之前，控制泡沫出現(xiàn)的方式主要有三種，分別是對(duì)EC外循環(huán)厭氧回流速度加大、BE生物低溶解氧曝氣濃度提高以及氮?dú)鈿飧〕?。?jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)可以了解到，上述三種方式相較于以往使用的水處理辦法，所出現(xiàn)的泡沫量較低。當(dāng)泡沫出現(xiàn)后，在A/O池玻璃鋼防護(hù)罩的頂端位置和BE生物增濃池中，進(jìn)行消泡管的設(shè)置，玻璃鋼防護(hù)罩的作用是保證泡沫不會(huì)出現(xiàn)滿溢的情況，向其中導(dǎo)入甲醇，泡沫則會(huì)快速消失。

結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)如今，環(huán)保成為了一個(gè)熱議話題，人民群眾以及社會(huì)各界人士紛紛將關(guān)注點(diǎn)放在了煤化工水的處理成效上。從煤化工企業(yè)的角度出發(fā)，除了要對(duì)水處理技術(shù)層面的問(wèn)題進(jìn)行深度認(rèn)知之外，對(duì)于優(yōu)化調(diào)度水資源、保證工藝運(yùn)行穩(wěn)定性等方面也要進(jìn)行研究改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)我們國(guó)家以煤化工產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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（大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工有限責(zé)任公司）