今天為廣大朋友介紹的是——煤化工綜合廢水COD處理技術
目前我國能源的基本格局為“富煤、少油、有氣”，以至于能源工業(yè)更大程度地依賴煤化工，因此在我國工業(yè)發(fā)展中煤化工占很大比例。當前國內(nèi)煤化工領域應用比較多的氣化工藝為SHELL、GSP、WHG、HT-L等幾種加壓粉煤氣化技術，在為我們帶來潔凈能源的同時，也造成了嚴重的環(huán)境污染，尤其是生產(chǎn)過程排出廢水對環(huán)境的惡劣影響。煤化工生產(chǎn)過程中排放的廢水成分復雜，屬難生化降解的高濃度工業(yè)廢水。單純依靠物化法和生化法的結合處理很難達排放標準，以至于煤化工 廢水的排放處理問題一直是國內(nèi)廢水處理領域的一大難題。針對此，本文對煤化工廠綜合廢水的來源及組成特點進行歸納，并對當前國內(nèi)煤化工廠綜合廢水處理技術進行介紹，同時把存在的問題進行整理，比較后對其他水處理技術在煤化工廢水處理領域應用的可行性進行分析，旨在為我國煤化工綜合廢水排放或回用處理提供有價值的參考。
煤氣化中水回用處理
SHELL、GSP、WHG和HT-L等4種煤氣化工藝反應溫度高，原料煤轉化徹底，反應產(chǎn)物主要是CO和H2，不含或只含少量復雜的烴類物質，所以在激冷或粗煤氣洗滌過程中形成的廢水成分簡單，處理容易。煤氣化廢水處理目的是去除氨氮，分離出固體熔渣，目前較多采用汽提法或閃蒸法。河南龍宇煤化工有限公司采用汽提和沉降工藝結合的方式對SHELL煤氣化產(chǎn)生的廢水進行處理，處理后中水大部分回用，且系統(tǒng)被證明可長周期、安全、穩(wěn)定運行。國內(nèi)應用比較多的工藝是兩級閃蒸之后進行混凝沉降。兗礦國泰化工有限公司采用兩級閃蒸除去GSP煤氣化黑水中的可溶性氣體，閃蒸后的灰水則送入沉降槽，加入少量絮凝劑(如聚氯化鋁或PAM)以加速灰水中細渣的絮凝沉降。沉降槽下部沉降物經(jīng)壓濾機濾出并壓制成渣餅。沉降槽上部的清水進入緩沖罐進而返回激冷室循環(huán)利用。
有機廢水的處理
煤氣化工段的部分外排污水、生產(chǎn)裝置污水、地面沖洗水和生活污水等構成高COD和高氨氮的有機廢水，處理目標是降低COD和氨氮類物質濃度，使其達到排放或含鹽廢水處理段的進水要求。有機廢水來源較廣，水量、水質等指標容易大幅度波動，可能對下游設施造成較大影響，甚至會使整個系統(tǒng)癱瘓，所以一般情況下有機廢水在進行物化預處理前先通入調(diào)節(jié)池。物化預處理包括隔油、氣浮、過濾和沉淀等，可根據(jù)具體水質并結合經(jīng)濟成本，選擇其中一個或幾個工藝結合。物化法工藝簡單，是煤化工廢水進行生化處理前不可或缺的環(huán)節(jié)。生化處理是有機廢水處理的核心部分，根據(jù)廢水MBR、SBR和氧化溝等生化處理技術的組合，但要求工藝必須具有硝化和反硝化能力，必要時可外加碳源來提高氨氮類物質的去除率。多種多樣的生化處理技術是在活性污泥法的基礎上發(fā)展起來的，前人對生化技術在水處理領域做了大量的研究工作，并在某些化工廢水處理項目中也得到應用。韓洪軍等[7]采用EC厭氧/生物增濃/改良AO/混合沉淀/BAF工藝處理煤化工廢水，處理出水ρ(COD)≤60mg/L、ρ(NH3-N)≤5mg/L，達到國家一級排放標準。山西污染物組成特點及現(xiàn)場場地情況可選擇A/O、A2O、臨汾煤氣化公司采用缺氧-好氧-接觸氧化工藝處理煤氣化廢水可使水中COD3000mg/L、氨氮650mg/L、酚類250mg/L降至140mg/L、230mg/L、0.9mg/L，處理效果明顯。煤化工廢水經(jīng)過物化預處理和生化處理后，再進行常規(guī)混凝沉淀即可達到排放標準;若排放水回用，還需進行深度處理和除鹽處理。深度處理目的是進一步降低污水中氨氮和有機物的含量，當前應用較多的是適合處理輕污染廢水的曝氣生物濾池工藝。
含鹽廢水的處理
經(jīng)脫氨氮和COD后的有機廢水、循環(huán)排污水和化學水站排放的污水統(tǒng)稱為含鹽廢水，主要特點是氨氮和COD含量低，但溶解性鹽類含量較高，TDS值達500～5000mg/L，并含有一定量的固體雜質。含鹽廢水經(jīng)混凝沉降后即可排放，但若作為化工生產(chǎn)的回用水則需進行除鹽處理。含鹽廢水的處理方法主要有膜分離法、離子交換法和蒸餾法等工藝。膜分離主要有超濾和反滲透，國內(nèi)應用較多的是二者組合的雙膜工藝。在廢水進入雙膜之前，除需進行絮凝沉淀或過濾除去懸浮固體，還要嚴格控制廢水中COD含量，以防超濾膜和RO膜遭到破壞或污染。膜分離技術進行分子級過濾，在獲得合格回用水的同時也會產(chǎn)生濃度更高的濃鹽水。實際應用中，通過雙膜后約65%左右的水可直接作為生產(chǎn)水回用，余下35%的濃鹽水TDS值相比進水增大數(shù)倍，需進行進一步除鹽處理。高效膜濃縮工藝及水軟化技術的配合使用可大大提高濃(BAF)。至此，煤化工污水中的氨氮和COD含量已基本滿足回用水標準要求，但溶解性鹽類含量仍較高，需進一步脫鹽處理。鹽水的回收率，比較高可達95%。當前處理高濃鹽水的主要方法是蒸餾法，包括自然蒸發(fā)和機械蒸發(fā)，這種傳統(tǒng)的方法對于處理高濃度鹽水效果顯著。自然蒸發(fā)是通過建設蒸發(fā)塘，利用太陽能將高濃鹽水逐漸蒸發(fā)，結晶后填埋。工藝簡單，運行費用低，但占地面積過大，蒸發(fā)效率低，只能適合在土地廉價、陽光充足的地方應用。機械蒸發(fā)是通過外加能量，使高濃鹽水在蒸發(fā)裝置內(nèi)加速蒸發(fā)，國內(nèi)目前主要有蒸汽壓縮蒸發(fā)工藝、多效蒸發(fā)工藝和多效閃蒸工藝，在已有的工程應用中運行尚可。內(nèi)蒙古神華煤制油公司的濃鹽水處理工藝是由美國GE公司設計，主要設備包括二效降膜循環(huán)蒸發(fā)器和一臺外加熱式強制循環(huán)蒸發(fā)結晶器，處理量達200m3/h，目前已滿負荷運行。機械蒸發(fā)在一定程度上加快了高濃鹽水的處理速度，占地面積相對較小，但耗能大，運行費用高。高濃鹽水經(jīng)過蒸餾處理后，90%可做回用水，余下的少量超濃鹽水可選擇自然蒸發(fā)結晶或深埋處理。
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