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  • 煤化工废水处理工艺详细介绍
  • 本站编辑:浙江鹏达环保科技有限公司发布日期:2018-07-18 09:38 浏览次数:

煤化工废水主要包括煤气化过程和净化过程产生的废水以及其他工艺单元所产生的废水,但前2种废水的水量最大、污染物种类最复杂、含量最高、处理难度也最大。煤化工废水的妥善处理是实现煤化工产业可持续发展的重要保障。煤化工废水的酚类、烷烃类、烯烃类以及芳香烃类有机物含量高,同时含有氨氮含量高,这些物质对传统活性污泥法工艺的微生物具有强烈的毒性作用,这对利用活性污泥法处理煤化工废水带来巨大的挑战。

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我国的煤化工产业大多依据煤炭资源的分布而建,多聚集在内蒙古、山西、陕西和新疆等地区。煤化工属于高耗水行业,煤炭资源与水资源的逆向分布使得煤化工企业应当尽可能的提高水的重复利用率,同时,上述地区脆弱的生态环境迫使煤化工企业严禁任何形式的污水排放,这使得企业生产过程中产生的煤化工废水高效处理并实现回用成为煤化工产业健康发展所需要迫切解决的问题。目前,业内已基本形成了严格控制水资源开采、废水实现“零排放”、提高水的重复利用率和结晶盐进行分质资源化利用的四位一体煤化工行业用水策略。

(一)煤化工废水的分类及特点

煤化工废水的组分随加工工艺的不同而不同,主要有煤制气废水、煤制油废水、煤制焦废水和煤制甲醇、烯烃废水等几类。

煤制焦废水:煤制焦是指将烟煤隔绝空气加热制成焦炭的过程。研究表明焦化废水中存在15类558中有机物,主要是含量高的酚类及氨氮,含量低但毒性大的有机污染物和无机污染物,是一种量大面广、成分复杂、有毒、难降解的典型工业有机废水。

煤制油废水:是利用固态煤生产汽油、柴油、液化气等燃料以及化学品的过程。煤制油过程排放的废水COD浓度、色度、乳化度均较高,难以降解。

煤制甲醇废水的主要来源为气化废水,其特点为高氨氮、COD质量浓度适中,是一种NH3-N含量偏高、低碳源,但可生化性良好的有机废水。

煤制甲醇之后合成烯烃过程排放的废水,有害物质含量高,直接排放会导致严重污染。

目前,国内外对煤化工废水的处理大都按“物化预处理-生化处理-深度处理”的流程进行,这种组合工艺较单一处理工艺可做到优势互补,对废水的处理更为彻底。

(二)预处理主要工艺

除油:主要有隔油和气浮工艺。

(1)隔油:煤化工废水中油类以轻质油为主,隔油法利用其密度小、能浮于水面的特点进行油水分离。

(2)气浮:气浮法有加压、曝气、真空、电解等形式,对SS去除率较高,但对COD去除效果不理想。

脱酚:溶剂萃取脱酚工艺易于操作、效果稳定,并可有效回收酚类、较为经济。

脱氨:氨氮会抑制微生物的生长,使得生化处理效果欠佳,在预处理时需脱氮以保证后续生化处理的顺利进行。目前国内外煤化工废水脱氨的主要工艺为汽提-蒸氨法。碱性环境中,当大量蒸汽接触废水时可将游离在废水中的氨吹脱出来,进而经过汽提完成对氨的回收。

絮凝沉淀:主要用于去除悬浮物。该法在预处理和深度处理中都有应用,对于可生化性较差的煤制油废水,为降低后续生化处理的有机负荷,絮凝沉淀通常用于预处理阶段,絮凝剂有磁粉个石灰-铁盐等。

多元微电解填料:对高浓度、高毒性的煤化工废水,传统的气浮、混凝沉淀等方法的预处理效果差,致使出水超标严重。微电解技术集成了电化学、氧化-还原、物理吸附及絮凝沉降等功能可利用具有强氧化性的O2-、H2O2等中间产物有效降毒、脱色、强化絮凝并改善废水的可生化性。

废水处理

 (三)生化处理工艺

生化处理:利用微生物的新陈代谢使有机污染物转化为二氧化碳、水等无害物质。其优点主要有耐冲击负荷、成本低、处理效果好、出水水质稳定、运行管理简便等。

生化处理一般采用好氧生物处理法,但对成分复杂的煤化工无法保证COD浓度稳定达标。新型的生化处理工艺主要有A/O工艺、PACT工艺、SBR工艺、厌氧生物处理法、CBR法、BAF法MBBR法等。

(四)深度处理工艺

深度处理主要用于去除水中残存的悬浮物;脱色、除臭,使出水澄清,进一步降低BOD、COD等,水质进一步稳定,进一步脱氮除磷,消除能够导致水体富营养化的因素,杀菌校服,去除水中的有毒物质。

 (五)回用处理工艺

回用处理是指对生产或深度处理环节排出的仍未达到生产要求的废水进一步处理,是实现废水回用的重要环节,处理后的产水一般作为循环水系统补充水或作为制备生产用脱盐水的进水。回用处理对于煤化工项目的重要意义在于:

1)通过实现水的回用来大幅减少新鲜水用量,提高水的重复利用率,调研中的大多数项目通过水的回用来缓解水资源紧缺的问题;

2)减少废水排放量或不向外界排放废水,这对于实现煤化工废水的“零排放”具有积极的促进作用。

国内煤化工废水深度处理主要采用基于“双膜法”即“超滤+反渗透”的回用技术,反渗透是目前回用处理的核心和主体技术,超滤则作为反渗透的预处理与保护工艺存在。

浓盐水是指回用处理过程中反渗透工艺的浓水,水中的盐分和污染物经反渗透膜浓缩至原来的数倍,污染物以难生物降解的稳定有机污染物为主。浓盐水处理是实现煤化工废水“零排放”的最终环节。目前我国浓盐水处理包括3种途径:地下深井灌注、蒸发塘与蒸发结晶。现阶段,地下深井灌注技术在我国缺乏相关法律政策、制度和监管手段,其环境风险极大,因此一般不会采用。蒸发塘技术本身受自然环境的影响较大,同时底泥需要妥善处置处理,因此该技术主要作为工程调试阶段和事故阶段的紧急处理措施。蒸发结晶技术将液态的浓盐水转化为固态的混合结晶盐,在一定程度上实现了煤化工废水的“零排放”,也是现阶段较为成熟和认可的工艺,其分质资源化处理是浓盐水蒸发结晶技术研究发展的方向。

国内煤化工浓盐水处理的核心工艺集中在蒸发结晶工艺上,从近年运行的项目,特别是新建项目的环保积极性及实际行动来看,单从水方面来讲狭义上的“一滴水都不向外界排放”是可以实现的,外排污水的情况会越来越少。

煤化工废水的治理是实现煤化工产业可持续发展的重要保障,调研结果表明,国内煤化工企业逐渐形成了严格控制水资源开采、废水实现“零排放”、提高水的重复利用率和结晶盐进行分质资源化利用的四位一体煤化工行业用水策略。特别是在实现煤化工废水“零排放”过程中,包括了初级废水的处理、生化处理、深度处理、回用处理及浓盐水处理的煤化工废水的处理思路趋于清晰,工艺流程趋于成熟。越来越多的工程实例表明,生化处理的高效性和稳定性是保证煤化工废水处理效果的核心环节,同时浓盐水的分质资源化处理是未来煤化工废水处理的研究重点。


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