新形势下煤化工污水处理技术研究论文_徐连河

新形势下煤化工污水处理技术研究论文_徐连河

辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司 辽宁省阜新市 123000

摘要:随着经济社会的发展和人们环保意识的提高,煤化工废水的处理显得格外重要。煤化工废水的处理,单纯靠物理、物理化学、化学的方法进行处理,难以达到排放标准,往往需要通过由几种方法组成的处理系统,才能达到处理要求的程度。今后加强对煤化工污水深度处理的技术和再生回收利用技术的研究与综合应用,是行业发展的一个重要方向。基于此,本文就针对新形势下煤化工污水处理技术进行分析。

关键词:新形势下;煤化工;污水处理;技术研究

1新型煤化工废水的来源及特征分析

1.1煤炭气化废水的产生及特征

新型煤气化技术一般分为3种,即水煤浆气化技术、粉煤气化技术和碎煤加压气化技术。其中水煤浆气化技术是以德士古气化技术为代表的,其气化废水的特征为高氨氮含量,一般在400mg/L左右,同时由于此种气化方式温度高,故在气化废水中一般不含有机物,废水水质相对较好,有机物污染程度较低;粉煤气化技术是以壳牌粉煤气化技术为代表的,其气化废水的特征为高氨氮含量(一般在300mg/L左右)、高氰化物含量(一般在50mg/L左右)。同时,鉴于该种气化也是在高温条件下完成的,故气化废水水质也相对较好,有机物污染程度较低;碎煤加压气化技术是以鲁奇气化技术为代表的,由于其气化温度相对较低,气化废水中含有大量的难降解有机化合物,其气化废水的特征是高CODCr(一般在5 000mg/L左右)、高含酚量(一般在1 500mg/L左右)、高氨氮(一般在500mg/L左右)、高氰化物(一般在20mg/L左右)、高含油量(一般在200mg/L左右),而且废水的色度和浊度非常高[1]。

1.2煤炭液化废水的产生及特征

煤炭液化一般分为直接液化和间接液化2种,其废水组成因液化工艺不同而显著不同。由于煤炭直接液化的工艺流程是将粉煤与溶剂催化剂配成油煤浆后与氢气直接发生反应,并经分离后得到想要的产品,故在此工艺过程中所产生的废水量较少,但废水中CODCr浓度非常高,一般生物处理技术已经无法满足需要。而且,此类废水中氨氮及硫化物具有毒性大、浓度高等特点,但其中的油和SS的浓度却比较低,经萃取处理后废水中挥发酚的质量浓度约为50mg/L左右,pH值为7.0~9.0,偏碱性。以伊泰煤制油项目废水为例,其CODCr达到1 550mg/L,pH值达到8.3。由于煤炭间接液化的工艺流程是煤炭先气化然后再在催化剂的作用下合成液体燃料,故煤炭间接液化所产生的废水与直接液化的显著不同,主要为高浓度含酚废水和低浓度含油废水。高浓度含酚废水主要由加氢裂化装置、煤液化加氢精制装置以及硫磺回收等装置产生,具有低油含量和盐离子浓度,高CODCr浓度的特征,但可生化性差,是一种比较难处理的工业废水。以神华宁煤煤基烯烃项目为例,其废水CODCr浓度达到了1100mg/L,氨氮浓度达到了200mg/L。

2煤化工污水处理的主要方法

2.1 A/O工艺法

A/O 工艺也叫厌氧好氧工艺 ,A(Anacrobic)是厌氧段 ,通过硝化细菌的反硝化作用达到脱氮的目的;O(Oxic)是好氧段,通过水中好氧微生物的新陈代谢活动除水中的含磷有机物和其他有机物。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其主要工艺路线是缺氧在前,好氧在后,泥水单独回流,缺氧池进行反硝化反应,好氧池进行硝化反应,废水先流经缺氧池后进入好氧池。与传统生物脱氮工艺相比,A/O 工艺具有流程简短、工程造价低;不必外加投入碳源等优点。 同时也存在着脱氮率不高(85%左右)等不足。

2.2 SBR工艺

SBR 是序批式间歇活性污泥法 (Seguencing Batch Reactor)的简称。 它是近年来在国内外被引起广泛重视和研究日趋增多的一种污水生物处理新技术泪前已有一些生产性装置在运行之中。 SBR 工艺艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。SBR 艺的一个完整的操作过程 ,亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下 5 个阶段:进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期。 SBR 的运行工况以间歇操作为特征。 其中自进水、反应、沉淀、排水排泥至闲置期结束为一个运行周期。 在一个运行周期中,各个阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质、 出水水质及运行功能要求等灵活掌握。

2.3生物铁法

生物铁法是在曝气池中投加铁盐,以提高曝气池活性污泥浓度为主,充分发挥生物氧化和生物絮凝作用的强氧化生物处理方法。 工艺包括废水的预处理、废水生化处理和废水物化处理三部分。 预处理包括重力除油、均调、气浮除油;生化处理过程包括一段曝气、一段沉淀、二段曝气、二段沉淀;物化处理工艺流程包括旋流反应、混凝沉淀和过滤等工序。在生物与铁的共同作用下能够强化活性污泥的吸附、凝聚、氧化及沉淀作用,达到提高处理效果、改善出水水质的目的。 生物铁法的生产运行工艺条件包括: 营养素的需求、 适量的溶解氧、温度和 p H 值控制、毒物限量及污泥沉降比等。

2.4缺氧处理法

由于煤化工废水的成分非常复杂,往往通过单纯的厌氧处理法或者好氧处理法无法满足废水处理的需要,因此,需要结合上述两种方法的优点进行组合,从而实现较好处理煤化工污水的目的。厌氧处理法通常适合于高浓度有机废水的处理,而好氧处理法适用于低浓度有机废水,对于 BOD 质量浓度为300~700mg/L 的煤化工废水,虽然厌氧处理法和好氧处理法均可使用,但是后者更经济。虽然厌氧处理法具有耗能低、效率高以及可以回收能量的优点,但面对成分复杂的煤化工 废水,一般采用先厌氧,再好氧的工艺方法(A/O 工艺),以保证出水水质能够达到排放标准。

结束语

煤化工产业在国民经济中占有重要的位置,其发展过程中所产生的环保问题已经受到各方关注。面对国家环保政策对煤化工废水排放的达标、提标要求,结合煤化工废水成分指标等,选择经济、高效、稳定、成熟的水处理技术解决方案,将煤化工废水变废为宝,提高水资源的利用效率,解决工业用水与农业用水冲突问题,将有效服务和促进国民经济健康、快速、稳定发展。

参考文献

[1]张倩.煤化工污水膜处理浓缩液的回用技术研究[J].煤炭与化工,2015, 04:148-152.

[2]冯学超.煤化工污水特性分析与处理关键技术研究[J].科技创新与应用,2016,04:94.

[3]姜玥.煤化工污水处理及回用[D].西北大学,2016.

[4]陈海斌.煤化工污水处理的工艺选择[J].中国产业,2011,06:40-41.

[5]郭园,杨优胜.化工污水处理技术浅析[J].化工管理,2013,16:96.

论文作者:徐连河

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期

论文发表时间:2017/10/13

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