煤化工生产工艺主要包括碎煤充压汽化、水煤浆气化、粉煤化工等,在其中碎煤充压汽化质量稳定靠谱,是世界上运用数量大的汽化加工工艺之一。尽管碎煤充压汽化加工工艺具备可以用伪劣煤化工、生产量比较高、氧耗量劣等优势,但污水排放量在几类汽化加工工艺里面大,污染物质成分又为繁杂,污染浓度高,是当前污水处理行业里公认难度很大污水之一。
伴随着煤化工行业日益严格污水处理和回收利用规定,必须寻找更加安全可靠的工艺和方式。文中根据对碎煤充压汽化污水的处理水体成分检测,给出了此类污水处理和回收利用的工艺路线和防范措施,及其在工艺设计过程中需要注意问题。
1、碎煤充压汽化污水的处理由来、构成及组成剖析
碎煤充压汽化污水的处理由来、构成及组成和实际工程项目的商品、工艺流程及所采用的煤的种类等相关,不一样项目水体有一定的区别。
1.1 污水由来
碎煤充压汽化污水主要来源于酚回收设备、低温甲醇洗设备、甲烷化装置等排出的污水,及其生活污水处理、工厂路面冲洗泵、初期雨水等,在其中酚回收设备的塔底端排出的汽化污水占总煤制天然气设备废水排放量的80%左右,是煤制天然气废水的主要来源。某煤制天然气新项目排出的污水总产量为980m3/h,在其中酚回收设备的塔底端排放量为800m3/h。
1.2 废水水质
某煤制天然气新项目评测碎煤充压汽化废水水质关键指标、污水中有机化合物组成以及CODCr剂量如表1、表2。
由表2能够得知,碎煤充压汽化污水中醛类(含化合物)化学物质占52%,喹啉类占24%,邻二甲苯占5%,除此之外还带有少量吲哚、吡啶等成分,由此可见碎煤充压汽化污水成份繁杂,有机化合物品种多,毒副作用大,环境污染程度较高,解决难度高。
2、工艺路线的挑选
从碎煤充压汽化污水的处理水体成分能够得知,污水中带有油、悬浮固体、CODCr、氟化物等污染物,并含有大量难溶解的大分子物质和有害物质,水体成份繁杂,针对此类污水,污水处理通常采用的工艺流程为三段解决,即预备处理、生物处理、深度处理;废水回用通常采用的工艺流程为预备处理和除盐解决。
2.1 污水处理
2.1.1 预备处理
预备处理的目的是为了清除对以后生物处理影响很大污染物质,碎煤充压汽化污水中带有油悬浮固体,是预备处理的核心。油的清除一般有隔渣池、气浮机等方式,根据隔渣池清除漂油,根据气浮机投药清除污水中乳化液;悬浮固体去除一般有沉积、气浮机、过虑等,在其中气浮机投药不仅可以清除悬浮固体,与此同时能消除污水中胶体溶液化学物质,在清除悬浮固体的前提下清除污水中一部分CODCr。以上方法可以根据水体、加工工艺的搭配状况采用,但气浮机加工工艺选择的时候,应注意解决中产生的很多泡沫塑料。
2.1.2 生物处理
生物处理是运用微生物代谢功效,对污水中环境污染物和氟化物分解转换,使之终转化为CO2、H2O、N2等没害化学物质。碎煤充压汽化污水CODCr的浓度值为3506mg/L,m(BOD5)/m(CODCr)数值0.33,属可生物化的污水,可采取生化处理工艺,该类加工工艺主要包括好氧处理法及厌氧处理法。按照实际运作结论,独立选用好氧或厌氧工艺对碎煤充压汽化污水处理无法获得预期目标,厌氧发酵-好氧组合工艺广泛应用于煤化工废水的处理方法,并取得了良好的应用效果。
厌氧工艺广泛根据上流式的厌氧污泥床加工工艺并进行构造里的改善,好氧加工工艺主要包含根据活性污泥的序批式活性污泥法(SBR)、推进式活性污泥(CAST)、A/O(或多级别A/O)、A2/O、MBR及部分根据活性污泥法的接触氧化等,好氧加工工艺展现出丰富多彩的多样化。按照实际调研数据发觉,现阶段A/O技术在煤化工、焦化废水处理中都有很多使用,其运作安全可靠,总磷去除率大,投资及使用成本适度,操作控制非常容易,运用为广泛。
2.1.3 深度处理
碎煤充压汽化污水中含有多种难生物化学溶解化学物质,纯粹选用生物处理方式难以达到出水量规定,一般通过厌氧发酵、A/O生物处理后,CODCr污泥负荷在90%上下,生物化学出水量CODCr的当量浓度在200~400mg/L。选用絮凝沉降,在适宜的条件下,CODCr的污泥浓度可以达到50%左右;选用单极活性炭过滤可清除40%的CODCr;臭氧氧化生物化学出水量时,可明显增强BOD5浓度值,活性氧和BAF合用工程项目结果显示,活性氧泥量为15~20mg/L时,CODCr的污泥负荷为30%~40%。对碎煤充压汽化污水的处理深度处理,必须使用絮凝沉降、气浮机、过虑吸咐、活性氧、BAF等工序以及组成,即可确保处理效果合格。