彭永臻院士團隊:現代煤化工廢水近零排放技術集成與優化建議
研究背景
【谷騰環保網訊】煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)是(shi)指以煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)為(wei)原(yuan)料(liao),經化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學加(jia)(jia)工(gong)(gong)使煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)氣(qi)體、液(ye)體﹑固體燃料(liao)以及化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學品的(de)(de)過程(cheng)。煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)包(bao)括傳(chuan)(chuan)統煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)和現(xian)代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)。傳(chuan)(chuan)統煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)主(zhu)要涉及煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)焦化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)電石、煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)合成氨(化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)肥)等(deng)領域(yu);現(xian)代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)是(shi)以發(fa)(fa)展(zhan)清潔能(neng)源(yuan)為(wei)目(mu)標,通過液(ye)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、氣(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、加(jia)(jia)氫等(deng)技術手段將煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)氣(qi)、汽油(you)、柴油(you)﹑精(jing)細化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)產(chan)(chan)品,如煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)制(zhi)油(you)、煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)制(zhi)天然氣(qi)﹑煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)制(zhi)烯烴﹑煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)制(zhi)甲醇(chun)和煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)制(zhi)乙二醇(chun)等(deng)。傳(chuan)(chuan)統煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)受產(chan)(chan)業(ye)政策、市場(chang)環(huan)(huan)境(jing)(jing)、資源(yuan)環(huan)(huan)境(jing)(jing)要求等(deng)因素制(zhi)約,其發(fa)(fa)展(zhan)正面臨著原(yuan)料(liao)供應、節能(neng)降碳、環(huan)(huan)境(jing)(jing)保(bao)護、新(xin)興產(chan)(chan)業(ye)沖擊等(deng)多(duo)方(fang)面的(de)(de)挑戰(zhan)。與(yu)傳(chuan)(chuan)統煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)產(chan)(chan)業(ye)相比(bi),現(xian)代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)產(chan)(chan)業(ye)更加(jia)(jia)科學、節能(neng)、環(huan)(huan)保(bao)、原(yuan)料(liao)適應性強、產(chan)(chan)品品質和附加(jia)(jia)值高,代(dai)表了煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)主(zhu)流發(fa)(fa)展(zhan)方(fang)向。目(mu)前,規劃和在建的(de)(de)大型煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)項目(mu)主(zhu)要為(wei)現(xian)代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)項目(mu)。
煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)在滿足全球(qiu)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)需求(qiu)方面起到重(zhong)要作用(yong)(yong)。煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)行業通過煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)燃(ran)燒滿足了(le)全球(qiu)41%的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)需求(qiu)。近(jin)年來,隨著(zhu)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)氣(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)、液化(hua)(hua)(hua)(hua)等煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)利用(yong)(yong)新(xin)技(ji)(ji)術的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan),煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)逐步成為傳統油氣(qi)(qi)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)的(de)(de)替代(dai)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。隨著(zhu)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結構的(de)(de)轉(zhuan)型升級(ji),現代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)產(chan)業也(ye)(ye)(ye)將有(you)力(li)推動綠色可(ke)再生(sheng)(sheng)市場的(de)(de)健康發(fa)展(zhan)(zhan)。煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)是(shi)我(wo)(wo)國一(yi)次(ci)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)最(zui)重(zhong)要的(de)(de)組成部分(fen)(fen),占一(yi)次(ci)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消費總量的(de)(de)65%~70% ,也(ye)(ye)(ye)是(shi)我(wo)(wo)國發(fa)展(zhan)(zhan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)產(chan)業的(de)(de)基(ji)礎。現代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)產(chan)業布(bu)(bu)(bu)局及(ji)發(fa)展(zhan)(zhan)規模主(zhu)要受到煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)特(te)點(dian)和支(zhi)撐能(neng)(neng)力(li)的(de)(de)制約。我(wo)(wo)國煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)地(di)域分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)不均衡,主(zhu)要分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)在昆侖山-秦嶺-大(da)別山一(yi)線以(yi)北地(di)區(qu),大(da)興安嶺-太(tai)行山-雪(xue)峰(feng)山一(yi)線以(yi)西(xi)(xi)地(di)區(qu),以(yi)新(xin)疆﹑內蒙古、陜西(xi)(xi)、山西(xi)(xi)、貴(gui)州(zhou)、寧(ning)夏等省(sheng)區(qu)的(de)(de)儲(chu)量最(zui)為集(ji)中,目前擬(ni)建(jian)及(ji)在建(jian)的(de)(de)現代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)項(xiang)目也(ye)(ye)(ye)主(zhu)要分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)于上述(shu)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)產(chan)地(di)。與煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)及(ji)現代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)產(chan)業布(bu)(bu)(bu)局相對應,我(wo)(wo)國水(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)的(de)(de)分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)則(ze)呈東多西(xi)(xi)少、南多北少的(de)(de)逆向分(fen)(fen)布(bu)(bu)(bu)特(te)征,煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)(tan)(tan)儲(chu)量豐富的(de)(de)地(di)區(qu)水(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)較(jiao)為匱(kui)乏,無法(fa)滿足現代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)產(chan)業的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)需求(qiu)。因(yin)此(ci),水(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)短缺已成為制約我(wo)(wo)國現代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)產(chan)業發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)(de)關鍵。此(ci)外,現代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)項(xiang)目集(ji)中布(bu)(bu)(bu)局區(qu)域生(sheng)(sheng)態(tai)環境敏感(gan)脆弱,缺乏納(na)污(wu)水(shui)體,這也(ye)(ye)(ye)要求(qiu)各種(zhong)廢(fei)水(shui)必(bi)須充分(fen)(fen)回用(yong)(yong)。在此(ci)背景下(xia),從產(chan)業發(fa)展(zhan)(zhan)、水(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)及(ji)生(sheng)(sheng)態(tai)環境保護(hu)等角度考(kao)慮,廢(fei)水(shui)近(jin)零(ling)排放是(shi)在水(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)短缺或水(shui)環境容量不足的(de)(de)地(di)區(qu)發(fa)展(zhan)(zhan)現代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)產(chan)業的(de)(de)必(bi)然選擇。而如何解決現代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)項(xiang)目廢(fei)水(shui)處理系統運(yun)行問題,突(tu)破廢(fei)水(shui)近(jin)零(ling)排放的(de)(de)技(ji)(ji)術瓶(ping)頸(jing),降低廢(fei)水(shui)近(jin)零(ling)排放的(de)(de)經濟成本,是(shi)目前許多地(di)區(qu)發(fa)展(zhan)(zhan)現代(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)(gong)所面臨(lin)的(de)(de)共(gong)同難題。
摘 要
文(wen)章介紹了現代(dai)煤(mei)(mei)化(hua)(hua)工產業的發展現狀及其面臨的環境(jing)挑(tiao)戰,并對(dui)現代(dai)煤(mei)(mei)化(hua)(hua)工廢(fei)水組成(cheng)及特(te)性(xing)進行(xing)了分析。通(tong)過對(dui)有機廢(fei)水和(he)含鹽(yan)廢(fei)水進行(xing)分類收集(ji)、分質處(chu)理(li)、分級回用(yong),現代(dai)煤(mei)(mei)化(hua)(hua)工廢(fei)水處(chu)理(li)系統從重(zhong)視單元技(ji)(ji)術(shu)(shu)發展為統籌考慮工藝銜接和(he)源頭治(zhi)理(li)的關鍵(jian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)集(ji)成(cheng),形成(cheng)了廢(fei)水預(yu)處(chu)理(li)-生(sheng)化(hua)(hua)處(chu)理(li)-再生(sheng)水回用(yong)-含鹽(yan)廢(fei)水膜處(chu)理(li)-蒸發結晶處(chu)理(li)的基本技(ji)(ji)術(shu)(shu)框架。同時,針(zhen)對(dui)現代(dai)煤(mei)(mei)化(hua)(hua)工項目廢(fei)水處(chu)理(li)系統實際運(yun)行(xing)中出現的問(wen)題進行(xing)分析,提出解(jie)決(jue)思路(lu),優化(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)(shu)集(ji)成(cheng),進一步破解(jie)現代(dai)煤(mei)(mei)化(hua)(hua)工廢(fei)水近(jin)零(ling)排放(fang)的技(ji)(ji)術(shu)(shu)瓶頸,降低(di)廢(fei)水近(jin)零(ling)排放(fang)的經(jing)濟成(cheng)本并提高運(yun)行(xing)穩定(ding)性(xing)。
01 現代煤化工廢水的組成及特點
現(xian)(xian)(xian)代煤(mei)(mei)(mei)化(hua)工(gong)廢水(shui)水(shui)質復雜,含(han)有(you)(you)大(da)(da)量難降解有(you)(you)機(ji)物(wu),采用部分固定(ding)床氣化(hua)工(gong)藝時(shi)ρ(COD)可(ke)高(gao)達(da)10000 ~ 20000 mg/L,同(tong)時(shi)還(huan)含(han)有(you)(you)大(da)(da)量對生物(wu)新陳代謝(xie)有(you)(you)抑制(zhi)性和毒性的酚(fen)類(lei)﹑酯類(lei)、烷烴(jing)、多環芳(fang)烴(jing)以及吡(bi)啶、喹(kui)咻等雜環類(lei)物(wu)質。現(xian)(xian)(xian)代煤(mei)(mei)(mei)化(hua)工(gong)廢水(shui)按照所含(han)污(wu)染物(wu)的不同(tong)大(da)(da)體(ti)可(ke)以分為有(you)(you)機(ji)廢水(shui)和含(han)鹽廢水(shui)2種類(lei)型。有(you)(you)機(ji)廢水(shui)主要包含(han)煤(mei)(mei)(mei)氣化(hua)廢水(shui)、化(hua)工(gong)綜(zong)合(he)廢水(shui)﹑脫(tuo)硫廢水(shui)、生活污(wu)水(shui)、初期(qi)雨水(shui)及雜排水(shui),而其中(zhong)煤(mei)(mei)(mei)氣化(hua)廢水(shui)所占比例最(zui)高(gao)。現(xian)(xian)(xian)代煤(mei)(mei)(mei)化(hua)工(gong)工(gong)藝大(da)(da)都涉及煤(mei)(mei)(mei)氣化(hua)過(guo)程,煤(mei)(mei)(mei)氣化(hua)過(guo)程是以煤(mei)(mei)(mei)為原料經過(guo)氣化(hua)爐,生成合(he)成氣(CO和H2),具體(ti)反應過(guo)程見式( 1 )。
同(tong)(tong)時(shi)煤(mei)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)N、S、Cl和(he)金屬元素在(zai)氣(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)時(shi)部分轉化(hua)(hua)為氨、硫(liu)化(hua)(hua)氫、氰化(hua)(hua)物和(he)金屬化(hua)(hua)合(he)物;CO和(he)水(shui)蒸氣(qi)(qi)(qi)生(sheng)(sheng)成少量甲(jia)酸,繼而和(he)氨反應生(sheng)(sheng)成甲(jia)酸銨,這些(xie)物質大部分溶(rong)解(jie)于(yu)氣(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)洗(xi)滌水(shui)﹑洗(xi)氣(qi)(qi)(qi)水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)。煤(mei)氣(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)主要(yao)含(han)(han)有高(gao)有機物﹑高(gao)氨氮、無機鹽(yan)(yan)(yan)和(he)懸(xuan)浮物,是一種典型的(de)(de)(de)(de)難降解(jie)有機廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui),且不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)工藝產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)水(shui)質差(cha)別較(jiao)(jiao)大,具體見(jian)表1。含(han)(han)鹽(yan)(yan)(yan)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)主要(yao)包含(han)(han)生(sheng)(sheng)產過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)循環水(shui)系(xi)(xi)(xi)統排(pai)(pai)污水(shui)、脫鹽(yan)(yan)(yan)水(shui)系(xi)(xi)(xi)統排(pai)(pai)污水(shui)及鍋爐排(pai)(pai)污水(shui)等,硬度(du)大,含(han)(han)鹽(yan)(yan)(yan)量高(gao)。通(tong)常,循環水(shui)系(xi)(xi)(xi)統排(pai)(pai)污水(shui) TDS濃度(du)為1800~2600 mg/L,脫鹽(yan)(yan)(yan)水(shui)系(xi)(xi)(xi)統排(pai)(pai)污水(shui)TDS濃度(du)為2500~ 3500 mg/L。含(han)(han)鹽(yan)(yan)(yan)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)高(gao)鹽(yan)(yan)(yan)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)主要(yao)為反滲透濃水(shui),此(ci)類(lei)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)TDS、硬度(du)、堿度(du)、含(han)(han)鹽(yan)(yan)(yan)量均(jun)較(jiao)(jiao)高(gao),有機物濃度(du)低(di)但可(ke)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)性較(jiao)(jiao)差(cha),處理(li)難度(du)大,通(tong)常需要(yao)專門再(zai)生(sheng)(sheng)回用處理(li)。現代(dai)煤(mei)化(hua)(hua)工高(gao)鹽(yan)(yan)(yan)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)鹽(yan)(yan)(yan)分含(han)(han)量高(gao),通(tong)常可(ke)達到(dao)3000 ~15000 mg/L,所含(han)(han)主要(yao)無機離(li)子為Na+、Cl-、SO42-,占(zhan)無機離(li)子總量的(de)(de)(de)(de)90%以上(shang)。
02 現代煤化工廢水近零排放技術集成
經多(duo)年探索,目前已投運的(de)現代煤化工(gong)項(xiang)目廢(fei)(fei)水(shui)處(chu)(chu)理工(gong)藝流程主(zhu)要包含(han)廢(fei)(fei)水(shui)預處(chu)(chu)理、生化處(chu)(chu)理、再(zai)生水(shui)回用、含(han)鹽(yan)廢(fei)(fei)水(shui)膜處(chu)(chu)理以(yi)及蒸發結晶等工(gong)序,其具體工(gong)藝流程見表2。
預(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)工藝一(yi)般(ban)包(bao)括(kuo)汽提、氣浮(fu)、隔油、水(shui)(shui)解酸化(hua)等(deng)工序。生化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)工藝基本以A/O、SBR等(deng)活性(xing)污(wu)泥法為(wei)主(zhu),并采(cai)用(yong)(yong)曝氣生物(wu)濾池(BAF)及其他專利(li)(li)技術(shu)的生物(wu)膜(mo)(mo)法(MBR)進(jin)行(xing)深度處(chu)(chu)理(li)(li)(li),部分(fen)(fen)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)還(huan)需要采(cai)用(yong)(yong)高級氧化(hua)技術(shu)。現(xian)(xian)(xian)代(dai)煤化(hua)工廢(fei)(fei)水(shui)(shui)近零排(pai)(pai)放(fang)體系(xi)下(xia),生化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)單元產水(shui)(shui)大部分(fen)(fen)和含(han)鹽(yan)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)一(yi)起進(jin)入膜(mo)(mo)系(xi)統進(jin)行(xing)脫(tuo)鹽(yan)處(chu)(chu)理(li)(li)(li),膜(mo)(mo)系(xi)統可根據水(shui)(shui)質(zhi)采(cai)用(yong)(yong)逐級的膜(mo)(mo)濃縮,所產生濃水(shui)(shui)再進(jin)入蒸發結(jie)晶系(xi)統進(jin)行(xing)處(chu)(chu)理(li)(li)(li),結(jie)晶鹽(yan)填埋或進(jin)行(xing)資源化(hua)利(li)(li)用(yong)(yong)。現(xian)(xian)(xian)代(dai)煤化(hua)工廢(fei)(fei)水(shui)(shui)分(fen)(fen)類(lei)收集﹑分(fen)(fen)質(zhi)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)、分(fen)(fen)級回(hui)用(yong)(yong)已(yi)成(cheng)(cheng)為(wei)現(xian)(xian)(xian)代(dai)煤化(hua)工項目廢(fei)(fei)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的主(zhu)流趨勢,同時(shi)形成(cheng)(cheng)了現(xian)(xian)(xian)代(dai)煤化(hua)工廢(fei)(fei)水(shui)(shui)近零排(pai)(pai)放(fang)的基本技術(shu)集成(cheng)(cheng),其典型(xing)工藝流程見圖1。
1. 有機廢水(shui)處(chu)理
現代煤化(hua)工所產生的(de)(de)有機(ji)廢水(shui)中(zhong),煤氣化(hua)廢水(shui)所占(zhan)比例(li)最(zui)高,成分最(zui)復雜。特(te)別是(shi)酚氨濃度很高的(de)(de)固定床氣化(hua)工藝廢水(shui),需要通過脫油(you)除塵(chen)﹑酚氨回收等預處理(li)工序(xu),降低(di)廢水(shui)中(zhong)的(de)(de)COD、NH3-N、總酚等特(te)征污染物水(shui)質指標,使得出水(shui)滿足(zu)生化(hua)處理(li)工段的(de)(de)進水(shui)要求,提升廢水(shui)的(de)(de)可(ke)生化(hua)性能。
現代煤(mei)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)核心生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)應用與處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質及(ji)(ji)場(chang)地情況(kuang)有(you)關,主要包(bao)括SBR、CAST、A/O、A2/O 、MBR 以(yi)(yi)及(ji)(ji)接觸氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法等工(gong)藝(yi)。水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)煤(mei)漿氣化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)干(gan)粉煤(mei)氣化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)(li)選擇(ze)上述核心技術較(jiao)多,而已建(jian)及(ji)(ji)在建(jian)的(de)(de)(de)碎煤(mei)加壓(ya)氣化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)經酚氨(an)回收預處(chu)理(li)(li)后剩余的(de)(de)(de)污染物,不(bu)僅含有(you)酚、氨(an)、酸性氣體(ti)(ti),還(huan)含有(you)大量的(de)(de)(de)長鏈烷烴(jing)、多環芳烴(jing)和(he)雜環類化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合物等,可(ke)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性較(jiao)差,B/C通常<0.3,需要采用新型高(gao)效(xiao)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)(li)技術組合工(gong)藝(yi)來(lai)強化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)段(duan)處(chu)理(li)(li)效(xiao)率,如(ru)賈(jia)勝勇利用兩級MBR工(gong)藝(yi)對碎煤(mei)加壓(ya)氣化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進行處(chu)理(li)(li),出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)COD可(ke)穩定控制在60 mg/L以(yi)(yi)下。根據氣化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)不(bu)同,固定床工(gong)藝(yi)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)常選用以(yi)(yi)去除COD、氨(an)氮等為主體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi),利用微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)(de)(de)代謝以(yi)(yi)及(ji)(ji)硝化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反硝化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作用將其(qi)去除;氣流床及(ji)(ji)流化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)床工(gong)藝(yi)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)COD濃(nong)度不(bu)高(gao),但(dan)氨(an)氮濃(nong)度較(jiao)高(gao),廢水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)時應選擇(ze)脫氮性能(neng)良(liang)好的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)以(yi)(yi)及(ji)(ji)物化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)為主的(de)(de)(de)后處(chu)理(li)(li)強化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)藝(yi)。
對于難降(jiang)(jiang)解的(de)(de)(de)現代煤化(hua)(hua)工廢水(shui)(shui)(shui),深(shen)度處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)是保(bao)障系統穩定運(yun)行(xing)、提高(gao)出(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質和(he)(he)回(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)率(lv)、降(jiang)(jiang)低(di)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)單(dan)元(yuan)檢修(xiu)頻率(lv)的(de)(de)(de)關鍵(jian)環(huan)節(jie)。經生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)后的(de)(de)(de)廢水(shui)(shui)(shui)為(wei)了能夠達到(dao)回(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)標(biao)(biao)準(zhun)用(yong)(yong)(yong)(yong)于生(sheng)(sheng)(sheng)產或循環(huan)水(shui)(shui)(shui)補(bu)水(shui)(shui)(shui),需要進行(xing)深(shen)度處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li),確保(bao)回(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)COD、 TN、SS和(he)(he)TDS等(deng)(deng)(deng)水(shui)(shui)(shui)質指標(biao)(biao)符合國家出(chu)臺的(de)(de)(de)多(duo)項(xiang)再生(sheng)(sheng)(sheng)水(shui)(shui)(shui)回(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)質標(biao)(biao)準(zhun)。工業上廣(guang)泛采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)深(shen)度處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)方法(fa)包括絮凝沉降(jiang)(jiang)、活性(xing)炭吸(xi)附(fu)﹑催化(hua)(hua)濕式氧(yang)化(hua)(hua)、膜處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)、電化(hua)(hua)學氧(yang)化(hua)(hua)和(he)(he)生(sheng)(sheng)(sheng)態處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工藝(yi)等(deng)(deng)(deng)。由(you)于活性(xing)炭等(deng)(deng)(deng)吸(xi)附(fu)工藝(yi)成(cheng)本較高(gao)、再生(sheng)(sheng)(sheng)難度大,為(wei)了避免出(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質周期性(xing)波動(dong)的(de)(de)(de)影(ying)響,目(mu)前(qian)多(duo)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)以(yi)下方法(fa):首先通過(guo)水(shui)(shui)(shui)解酸化(hua)(hua)或高(gao)級(ji)氧(yang)化(hua)(hua)將難降(jiang)(jiang)解的(de)(de)(de)COD轉化(hua)(hua)為(wei)可利用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)碳源(yuan),提高(gao)廢水(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)B/C,再進行(xing)二次生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li),進一步降(jiang)(jiang)低(di)廢水(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)COD ,如曝氣生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)濾池(chi)(BAF)和(he)(he)膜生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)反應器(MBR)等(deng)(deng)(deng)。但是,深(shen)度處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)單(dan)元(yuan)也會受(shou)到(dao)前(qian)端廢水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)效果的(de)(de)(de)影(ying)響,容易造成(cheng)出(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質無法(fa)達到(dao)設計(ji)標(biao)(biao)準(zhun),各單(dan)元(yuan)組(zu)件也容易受(shou)到(dao)膠體(ti)、有機物(wu)和(he)(he)細菌(jun)污堵的(de)(de)(de)影(ying)響。
同時,在現代煤化(hua)工有機廢水(shui)的(de)處理(li)過程(cheng)中,存在高(gao)溫來(lai)水(shui),氣(qi)化(hua)來(lai)水(shui)高(gao)硬度、高(gao)硅(gui)、高(gao)懸(xuan)浮物(wu),生(sheng)化(hua)系(xi)統碳氮磷比例(li)失調,曝氣(qi)生(sheng)物(wu)濾池(BAF)濾料板結等問題,需要(yao)工程(cheng)技術人員在廢水(shui)處理(li)過程(cheng)中充分針對所出(chu)現的(de)問題,選擇適(shi)合的(de)“預處理(li)(物(wu)化(hua)處理(li))-生(sheng)化(hua)處理(li)-深度處理(li)”三段式處理(li)工藝,確(que)保廢水(shui)處理(li)效果。
2. 含鹽廢水處理
現(xian)代(dai)煤(mei)化(hua)工(gong)(gong)主(zhu)要(yao)通(tong)過煤(mei)氣(qi)化(hua)產(chan)出合成(cheng)氣(qi),將合成(cheng)氣(qi)進行變(bian)換、脫(tuo)(tuo)酸等(deng)工(gong)(gong)序(xu)后進一步合成(cheng)最(zui)終產(chan)品。根(gen)據現(xian)代(dai)煤(mei)化(hua)工(gong)(gong)項目用水(shui)(shui)特點,從用水(shui)(shui)點分析,工(gong)(gong)藝直接(jie)應用的(de)新(xin)鮮(xian)水(shui)(shui)在總用水(shui)(shui)量中所(suo)占比(bi)例(li)較低(di),新(xin)鮮(xian)水(shui)(shui)主(zhu)要(yao)用于補充循環(huan)(huan)(huan)冷卻水(shui)(shui)及制(zhi)取脫(tuo)(tuo)鹽(yan)(yan)水(shui)(shui),具體比(bi)例(li)見(jian)表3。因此,現(xian)代(dai)煤(mei)化(hua)工(gong)(gong)直接(jie)產(chan)生的(de)含鹽(yan)(yan)廢(fei)水(shui)(shui)主(zhu)要(yao)包含循環(huan)(huan)(huan)冷卻水(shui)(shui)排污水(shui)(shui)以及脫(tuo)(tuo)鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)排污水(shui)(shui)。隨著循環(huan)(huan)(huan)冷卻水(shui)(shui)用量的(de)增大(da)及濃縮倍數(shu)的(de)增加,廢(fei)水(shui)(shui)經過逐級利用和處理后,最(zui)終會(hui)產(chan)生大(da)量的(de)濃鹽(yan)(yan)水(shui)(shui),不(bu)僅(jin)會(hui)抑(yi)制(zhi)微(wei)生物(wu)的(de)活(huo)性,導致廢(fei)水(shui)(shui)處理系統不(bu)能(neng)正常(chang)運行,還使得出水(shui)(shui)TDS超標,污染水(shui)(shui)環(huan)(huan)(huan)境(jing)。現(xian)代(dai)煤(mei)化(hua)工(gong)(gong)含鹽(yan)(yan)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)處理主(zhu)要(yao)包含低(di)鹽(yan)(yan)廢(fei)水(shui)(shui)處理、濃鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)處理以及高濃鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)處理。
有機廢水(shui)(shui)(shui)生化處(chu)理后的出水(shui)(shui)(shui)和(he)清凈廢水(shui)(shui)(shui)混合之后形成低鹽廢水(shui)(shui)(shui),低鹽廢水(shui)(shui)(shui)經過絮凝沉淀(dian)和(he)過濾預處(chu)理去除廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)SS、油類(lei)及膠體物質,降(jiang)低廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的COD和(he)硬度,之后采(cai)用以“超(chao)濾–反(fan)滲(shen)透”為(wei)主的雙(shuang)膜(mo)法(fa)處(chu)理工藝,處(chu)理后的廢水(shui)(shui)(shui) ρ(COD) <10 mg/L,ρ(NH3-N)<5 mg/L,回用水(shui)(shui)(shui)可(ke)直接(jie)作為(wei)循(xun)環冷卻水(shui)(shui)(shui)補充水(shui)(shui)(shui)。
經過雙膜(mo)法預處(chu)理后的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)濃(nong)(nong)(nong)水TDS含量為6000~24000 mg/L,而進入蒸(zheng)發(fa)結(jie)晶單元(yuan)仍不夠經濟,因此需要通(tong)過高(gao)(gao)(gao)效(xiao)沉(chen)淀、砂濾、離(li)子(zi)交換(huan)、脫碳、超濾﹑反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)、后續精處(chu)理等(deng)單元(yuan)處(chu)理,進一步濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)。目(mu)前(qian)工(gong)(gong)程上(shang)應用(yong)的(de)(de)(de)(de)膜(mo)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)技術有(you)二(er)級反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)-化(hua)學(xue)沉(chen)淀﹑高(gao)(gao)(gao)效(xiao)反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(HEROTM)、二(er)級反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)–泥(ni)漿沉(chen)降-循環(huan)反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(SPARRO)、威立雅OPUS技術等(deng)。HEROTM是(shi)目(mu)前(qian)較為常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)除(chu)鹽(yan)(yan)技術,其(qi)核心工(gong)(gong)藝原理是(shi)采用(yong)離(li)子(zi)交換(huan)將水中的(de)(de)(de)(de)硬(ying)度去除(chu),大(da)部分(fen)的(de)(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)分(fen)靠反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)去除(chu);同時,反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)在高(gao)(gao)(gao)pH條(tiao)件(jian)下(xia)運行,硅主要以離(li)子(zi)形式存在,不會污染反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)膜(mo)并可通(tong)過反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)去除(chu)。水中的(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)物在高(gao)(gao)(gao)pH條(tiao)件(jian)下(xia)皂化(hua)或弱電離(li),不會造成膜(mo)污染。高(gao)(gao)(gao)效(xiao)膜(mo)濃(nong)(nong)(nong)縮(suo)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)優質再生(sheng)水可直接替代(dai)生(sheng)產給水作(zuo)為循環(huan)冷卻水系(xi)統(tong)補水及工(gong)(gong)藝用(yong)水等(deng),高(gao)(gao)(gao)濃(nong)(nong)(nong)鹽(yan)(yan)水TDS濃(nong)(nong)(nong)度可提升至50000~70000 mg/L,此時再采用(yong)蒸(zheng)發(fa)結(jie)晶技術更有(you)利于降低(di)處(chu)理成本。
蒸(zheng)(zheng)發(fa)結(jie)晶(jing)(jing)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)來水為高(gao)效膜(mo)濃縮(suo)系統反滲透濃水及離(li)子交換(huan)后(hou)的(de)(de)再(zai)生(sheng)廢水。濃鹽(yan)水蒸(zheng)(zheng)發(fa)結(jie)晶(jing)(jing)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)主要(yao)包括蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)(qi)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)、結(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)以及蒸(zheng)(zheng)餾(liu)水精制單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)。目前實(shi)際工(gong)程項目中蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)(qi)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)工(gong)藝多采(cai)用(yong)機械蒸(zheng)(zheng)汽壓縮(suo)再(zai)循(xun)(xun)環立式降(jiang)膜(mo)蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)(qi)技術。立式降(jiang)膜(mo)蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)(qi)通(tong)(tong)過立式降(jiang)膜(mo)管(guan)束內(nei)分布的(de)(de)一(yi)層鹽(yan)水薄膜(mo)與殼程熱(re)源換(huan)熱(re)而進行蒸(zheng)(zheng)發(fa),一(yi)般蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)(qi)內(nei)的(de)(de)含鹽(yan)量為18%~20%。蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)(qi)排出的(de)(de)高(gao)濃鹽(yan)水送入結(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)進行處理,結(jie)晶(jing)(jing)器(qi)(qi)多采(cai)用(yong)蒸(zheng)(zheng)汽驅動的(de)(de)強(qiang)制循(xun)(xun)環結(jie)晶(jing)(jing)技術,利用(yong)強(qiang)制循(xun)(xun)環換(huan)熱(re)器(qi)(qi)通(tong)(tong)過蒸(zheng)(zheng)汽加(jia)熱(re)飽和濃鹽(yan)水,然后(hou)通(tong)(tong)過閃蒸(zheng)(zheng)將(jiang)濃鹽(yan)水蒸(zheng)(zheng)發(fa),濃鹽(yan)鹵進行結(jie)晶(jing)(jing)處理,冷凝下來的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)餾(liu)水可作為優(you)質再(zai)生(sheng)水直接回用(yong),得到的(de)(de)結(jie)晶(jing)(jing)鹽(yan)可進一(yi)步資源化利用(yong)。
03 現代煤化工廢水處理系統實際運行問題與優化建議
1. 廢水處理系統進水水量、水質、水溫應穩定適宜
目前國內許多現代煤化工項目工藝裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)投(tou)入(ru)生(sheng)(sheng)產運行后,系(xi)統(tong)(tong)負(fu)(fu)荷(he)逐步(bu)達到飽和,由于設(she)(she)計余量(liang)(liang)較大(da),部分裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)甚至超負(fu)(fu)荷(he)運行,在帶來(lai)安全(quan)隱患的(de)(de)(de)同時,也(ye)造(zao)成(cheng)了(le)生(sheng)(sheng)產廢(fei)水(shui)(shui)實(shi)際(ji)排放量(liang)(liang)高于設(she)(she)計排放量(liang)(liang)。廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)系(xi)統(tong)(tong)受池容(rong)、曝氣時間和進出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)的(de)(de)(de)影(ying)響,若水(shui)(shui)量(liang)(liang)負(fu)(fu)荷(he)始終(zhong)高于設(she)(she)計負(fu)(fu)荷(he),將造(zao)成(cheng)生(sheng)(sheng)化處理(li)單元(yuan)水(shui)(shui)力(li)停留(liu)時間不足,使(shi)得出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)超標,嚴(yan)(yan)重時還會(hui)造(zao)成(cheng)污(wu)泥膨脹或污(wu)泥老化。針對廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)系(xi)統(tong)(tong)負(fu)(fu)荷(he)長期超標的(de)(de)(de)問題,企業應嚴(yan)(yan)格(ge)控(kong)制(zhi)生(sheng)(sheng)產裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)運行負(fu)(fu)荷(he),并(bing)通過(guo)污(wu)污(wu)分流(liu),將無污(wu)染的(de)(de)(de)蒸汽冷(leng)凝(ning)液﹑循環冷(leng)卻水(shui)(shui)排污(wu)等接入(ru)清(qing)凈(jing)下水(shui)(shui)系(xi)統(tong)(tong),嚴(yan)(yan)格(ge)控(kong)制(zhi)進入(ru)末端廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)量(liang)(liang)。
現代(dai)煤化(hua)工(gong)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)系統進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)COD、NH3-N濃度(du)高于設(she)計指標,且生化(hua)系統碳氮(dan)磷比例失(shi)調嚴重,造成污泥處(chu)理(li)負荷過(guo)(guo)大,出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)超(chao)標。同時(shi),水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)的(de)頻繁波動對(dui)系統的(de)穩定運行影(ying)響很大。因此,企業(ye)應通過(guo)(guo)在工(gong)藝段(duan)增設(she)預(yu)處(chu)理(li)裝置,控制進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)氨氮(dan)總量(liang),同時(shi)加大進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)檢(jian)測(ce)頻次,在進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)營養物質(zhi)比例失(shi)調時(shi)人為投加碳源,使(shi)其(qi)控制在合理(li)范圍內。針對(dui)進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)、水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)的(de)頻繁波動,廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)在進(jin)入(ru)污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)系統之前,需要通過(guo)(guo)增加前端調節(jie)池的(de)容積和廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)在調節(jie)池內的(de)停(ting)留(liu)(liu)時(shi)間(jian)來(lai)緩沖來(lai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)、水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)的(de)波動,停(ting)留(liu)(liu)時(shi)間(jian)一般(ban)可設(she)置在48 h 以上。
現代煤化(hua)工(gong)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)處理(li)系(xi)統核心(xin)生(sheng)化(hua)單(dan)元主要依靠微生(sheng)物(wu)的(de)作(zuo)用(yong)來去除COD和 NH3-N ,發揮(hui)作(zuo)用(yong)的(de)微生(sheng)物(wu)多屬嗜溫(wen)(wen)(wen)菌(jun),其(qi)適宜溫(wen)(wen)(wen)度(du)為10~40 ℃,超出這個范(fan)圍會抑(yi)制微生(sheng)物(wu)的(de)活(huo)(huo)性(xing),甚至造成微生(sheng)物(wu)的(de)死亡。現代煤化(hua)工(gong)項(xiang)目(mu)氣化(hua)單(dan)元某些工(gong)段(duan)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)較(jiao)高,導致(zhi)進(jin)入生(sheng)化(hua)處理(li)單(dan)元的(de)進(jin)水(shui)(shui)水(shui)(shui)溫(wen)(wen)(wen)>45℃ ,嚴(yan)重抑(yi)制了微生(sheng)物(wu)的(de)活(huo)(huo)性(xing)。針對(dui)高溫(wen)(wen)(wen)來水(shui)(shui)的(de)問題,現代煤化(hua)工(gong)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)應在排放前通過(guo)換熱器降低水(shui)(shui)溫(wen)(wen)(wen),確保進(jin)水(shui)(shui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)<30℃,充分激活(huo)(huo)功能菌(jun)的(de)活(huo)(huo)性(xing),提高廢(fei)(fei)水(shui)(shui)處理(li)效率(lv)。
2. 完善的預處理系統是核心工藝單元穩定高效運行的關鍵
目(mu)前雙膜系(xi)(xi)統(tong)、蒸發(fa)(fa)(fa)結(jie)晶(jing)系(xi)(xi)統(tong)等核心工藝單元的(de)(de)設(she)計(ji)比(bi)較完善,但容(rong)易忽視預(yu)處理(li)的(de)(de)重(zhong)要(yao)性,導致整個工藝出(chu)現問題。膜前端對各(ge)類(lei)影(ying)響膜運行(xing)的(de)(de)濁度(du)、硬度(du)、堿度(du)、硅等物質(zhi)的(de)(de)去除(chu)必須(xu)要(yao)徹底,這(zhe)樣(yang)才(cai)能保證(zheng)膜系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)高(gao)效運行(xing),如果(guo)預(yu)處理(li)效果(guo)不(bu)好,膜系(xi)(xi)統(tong)必將污堵(du)、結(jie)垢(gou)(gou),無法實現膜的(de)(de)高(gao)壽命和高(gao)回收率。此外(wai),在(zai)蒸發(fa)(fa)(fa)器(qi)工作過(guo)程(cheng)中,大量鹽類(lei)等不(bu)斷蒸發(fa)(fa)(fa)濃(nong)縮后(hou)形成晶(jing)核,附著于換熱(re)器(qi)表(biao)面(mian)而結(jie)垢(gou)(gou),影(ying)響換熱(re)器(qi)的(de)(de)正常(chang)工作。為解決該(gai)類(lei)問題,蒸發(fa)(fa)(fa)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)鹽種投加設(she)施、pH調節、管線過(guo)濾器(qi)截留雜質(zhi)的(de)(de)設(she)置(zhi),阻(zu)垢(gou)(gou)劑(ji)(ji)和消(xiao)泡劑(ji)(ji)的(de)(de)投加等預(yu)處理(li)措施都要(yao)設(she)計(ji)合(he)理(li)、完善,才(cai)能減少蒸發(fa)(fa)(fa)器(qi)內部管束(shu)結(jie)垢(gou)(gou)問題的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)生,確保系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)穩定運行(xing)。
3. 要設置合適的旁路、跨線以應對突發問題
現(xian)代煤(mei)化工(gong)廢水處理系統(tong)的(de)(de)(de)工(gong)藝路(lu)線一(yi)般較長(chang),某(mou)個(ge)環節出(chu)現(xian)問(wen)題就(jiu)可能(neng)導致整個(ge)系統(tong)不能(neng)正(zheng)常運行(xing)。但廢水處理系統(tong)作(zuo)為現(xian)代煤(mei)化工(gong)項目的(de)(de)(de)末端(duan)流程,沒有太多停(ting)工(gong)檢(jian)修(xiu)的(de)(de)(de)時間(jian)和(he)機會,因此應通過設置一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)旁路(lu)、跨線來應對(dui)突發問(wen)題,為檢(jian)修(xiu)創造條(tiao)件。比如(ru)在高效沉淀(dian)池(chi)﹑蒸發系統(tong)板式(shi)換熱器(qi)、降膜(mo)管束污(wu)堵、結(jie)垢時,均需(xu)要將(jiang)進(jin)水切換至廢水緩沖池(chi)臨(lin)時儲存或在符合設計進(jin)水水質的(de)(de)(de)前提下通過跨線進(jin)入后續(xu)處理單元。
04 結束語
現(xian)代(dai)煤(mei)(mei)化工(gong)(gong)(gong)產(chan)業作(zuo)為國家能源安全及(ji)產(chan)業安全的(de)重要保障(zhang),目(mu)前我(wo)國的(de)發(fa)(fa)展水(shui)(shui)(shui)(shui)平已居世(shi)界前列。但現(xian)代(dai)煤(mei)(mei)化工(gong)(gong)(gong)產(chan)業的(de)發(fa)(fa)展依(yi)然面臨著用水(shui)(shui)(shui)(shui)量大且廢水(shui)(shui)(shui)(shui)排(pai)放(fang)污(wu)染環境的(de)問題。現(xian)代(dai)煤(mei)(mei)化工(gong)(gong)(gong)項目(mu)建設(she)過(guo)(guo)(guo)程中,廢水(shui)(shui)(shui)(shui)近零排(pai)放(fang)技(ji)(ji)術(shu)一直是行(xing)業技(ji)(ji)術(shu)難點,目(mu)前主要問題集(ji)中在廢水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)與回用系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)長期(qi)穩定(ding)運(yun)行(xing)、結晶鹽資源化利用等(deng)方(fang)面,需要在工(gong)(gong)(gong)程實踐過(guo)(guo)(guo)程中進一步探索廢水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)運(yun)行(xing)問題,并(bing)通過(guo)(guo)(guo)技(ji)(ji)術(shu)集(ji)成(cheng)優化系(xi)(xi)統(tong)(tong)運(yun)行(xing),推動各(ge)處(chu)理(li)單(dan)元(yuan)技(ji)(ji)術(shu)的(de)強(qiang)化,加(jia)強(qiang)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)過(guo)(guo)(guo)程中各(ge)環節的(de)銜接,提升整(zheng)套(tao)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)抗沖(chong)擊能力和運(yun)行(xing)穩定(ding)性,促(cu)進現(xian)代(dai)煤(mei)(mei)化工(gong)(gong)(gong)產(chan)業綠色發(fa)(fa)展。

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