煤制烯烴廢水處理工藝改造

1、煤制烯烴廢水處理工藝改造摘要：實(shí)現(xiàn)煤制烯炷廢水在工業(yè)循環(huán)冷卻水工藝中的合理應(yīng)用，具有較強(qiáng)的經(jīng) 濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值，對(duì)于緩解水資源短缺發(fā)揮著重要作用。本文闡述 了工業(yè)節(jié)水和煤制烯炷廢水處理的必要性，就當(dāng)前工業(yè)煤制烯炷廢水處理工藝進(jìn) 行了深入分析，并就工業(yè)在使用煤制烯炷廢水過程中需要注意的問題，提出了解 決之策。關(guān)鍵詞：；工業(yè)；煤制烯炷廢水；處理工藝1工業(yè)節(jié)水和煤制烯炷廢水處理的必要性隨著工業(yè)建設(shè)的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)過程煤制烯炷廢水的消耗也在迅速增加。當(dāng) 前，中國(guó)面臨日益嚴(yán)重的水資源問題，工業(yè)應(yīng)該在生產(chǎn)過程中建立循環(huán)用水的概 念，通過在生產(chǎn)過程中樹立節(jié)水意識(shí)，優(yōu)化供水設(shè)備運(yùn)行模式，提高工業(yè)節(jié)水

2、的 效果。其中，利用煤制烯炷廢水作為工業(yè)循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水是一個(gè)重要組成部 分。由于煤制烯炷廢水中氨氮和有機(jī)質(zhì)含量較高，如果去除不徹底，將會(huì)對(duì)金屬 管道造成腐蝕，所以在確保工業(yè)節(jié)水的同時(shí)，選擇合理高效的煤制烯炷廢水處理 工藝，既可以將煤制烯炷廢水變廢為寶，又能減輕水資源的負(fù)擔(dān)，同時(shí)還具有可 觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益。2工業(yè)全廠煤制烯炷廢水節(jié)能環(huán)保治理總體方案（1）原水處理方案。共有兩大類技術(shù)方案。一是降低懸浮物，通常采用混凝澄 清工藝；二是降低硬度和堿度，可采用高效澄清池或造粒結(jié)晶軟化等工藝。（2）循環(huán)水處理方案。共有四類技術(shù)方案。一是通過改善循環(huán)水補(bǔ)充水水質(zhì)和 篩選循環(huán)水水穩(wěn)劑提高濃縮倍率

3、，降低取水量和循環(huán)水排污水水量；二是若循環(huán) 水懸浮物、堿度等關(guān)鍵指標(biāo)超過循環(huán)水控制指標(biāo)，可設(shè)置循環(huán)水旁流處理系統(tǒng)； 三是針對(duì)循環(huán)水排污水達(dá)標(biāo)排放的工業(yè)，COD超標(biāo)時(shí)宜選用臭氧+生物活性炭工 藝；四是針對(duì)循環(huán)水排污水處理后回用的工業(yè)，宜采用處理+膜法脫鹽技術(shù)。（3）末端高鹽煤制烯炷廢水濃縮處理方案?？煞譃闊岱饪s和膜法濃縮兩大類 技術(shù)。熱法濃縮技術(shù)包括余熱閃蒸、低溫?zé)煔?、蒸汽熱源蒸發(fā)和晶種法MVR降 膜蒸發(fā)等；膜法濃縮常用技術(shù)包括納濾、高壓反滲透、碟管式反滲透、電滲析和 正滲透等。以上兩類濃縮工藝技術(shù)選擇應(yīng)根據(jù)投運(yùn)工程情況，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選 確定，必要時(shí)進(jìn)行工業(yè)示范后選定。（4）末端高鹽煤制烯炷

4、廢水固化干燥處理方案。主要分兩類技術(shù)路線。一是條 件具備且當(dāng)?shù)丨h(huán)保政策允許時(shí)，末端高鹽煤制烯炷廢水宜優(yōu)先用于干灰拌濕、灰 場(chǎng)噴灑；二是干燥固化技術(shù)，包括煙氣干燥和蒸發(fā)結(jié)晶，需經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選確定。 3工業(yè)煤制烯炷廢水處理工藝改造分析3.1末端高鹽煤制烯炷廢水處理技術(shù)當(dāng)環(huán)保政策允許時(shí)，末端高鹽煤制烯炷廢水可用于干灰拌濕、灰場(chǎng)噴灑；或 者處理達(dá)標(biāo)后排入當(dāng)?shù)厥姓芫W(wǎng)。當(dāng)環(huán)保政策明確不允許時(shí)，需進(jìn)行末端煤制烯 炷廢水處理。高鹽煤制烯炷廢水零排放處理工藝為：（處理）+ （濃縮減量）+固 化。其中，處理和濃縮減量系統(tǒng)的設(shè)置及工藝選擇，應(yīng)根據(jù)具體項(xiàng)目邊界條件經(jīng) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后確定。濃縮減量工藝可分為熱法濃縮和

5、膜法濃縮工藝。當(dāng)采用煙 氣干燥固化工藝時(shí)，若煤制烯炷廢水水量超過鍋爐熱平衡計(jì)算所得允許噴水量， 應(yīng)對(duì)煤制烯炷廢水濃縮減量。當(dāng)確須設(shè)置濃縮減量系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng) 濟(jì)比選，綜合考慮濃縮減量和蒸發(fā)固化系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用。3.2膜法濃縮工藝當(dāng)末端煤制烯烴廢水硬度較低且水量較大時(shí)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用膜法濃 縮減量工藝具有優(yōu)勢(shì)時(shí)，宜采用膜法濃縮減量工藝。膜法濃縮常用工藝包括納濾、 高壓反滲透、碟管式反滲透、電滲析和正滲透等。膜法濃縮工藝技術(shù)要求：對(duì)于含鹽量10g/L30g/L的煤制烯烴廢水，可采用處理T超濾/微濾T納濾/ 高壓反滲透/碟管式反滲透濃縮至70g/L120g/L。對(duì)于含鹽量70g/

6、L120g/L的煤制烯烴廢水，可采用電滲析、正滲透等膜法 工藝或組合工藝進(jìn)一步濃縮至120g/L200g/L。在膜法濃縮減量系統(tǒng)之前，一般 應(yīng)設(shè)置處理系統(tǒng)。常用處理工藝包括化學(xué)軟化澄清-過濾、化學(xué)反應(yīng)-管式微/超濾 軟化、納濾軟化(分鹽)和離子交換軟化，及上述工藝的組合工藝。處理系統(tǒng)方 案設(shè)計(jì)前應(yīng)取得典型工況(兼顧特殊工況)的水質(zhì)資料，進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)應(yīng)具備代 表性；在沒有關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)參考類似工程或結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)選取。 3.3濃鹽水固化工藝濃鹽水固化工藝主要包括煙氣干燥固化和蒸發(fā)結(jié)晶等。具體工藝方案的選擇 應(yīng)綜合考慮機(jī)組負(fù)荷水平、待處理水量和蒸發(fā)結(jié)晶回收鹽的處置途徑等因素，結(jié) 合投運(yùn)工

7、程業(yè)績(jī)等情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選確定。當(dāng)采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝投資和運(yùn)行總費(fèi)用偏高，或者結(jié)晶鹽無穩(wěn)定銷售渠道 時(shí)，宜優(yōu)先選擇煙氣干燥固化工藝。經(jīng)技術(shù)評(píng)估，采用煙氣干燥固化工藝影響粉煤灰綜合利用，且影響無法消 除時(shí)，宜評(píng)估煙氣干燥固化產(chǎn)生高氯粉煤灰單獨(dú)收集利用的可行性。當(dāng)結(jié)晶鹽可 銷售或具備適宜的處置渠道，或經(jīng)評(píng)估采用煙氣干燥影響粉煤灰處置，且技術(shù)經(jīng) 濟(jì)比選有明顯優(yōu)勢(shì)時(shí)，可采用蒸汽熱源蒸發(fā)結(jié)晶工藝且應(yīng)進(jìn)行分鹽結(jié)晶；選用蒸 發(fā)結(jié)晶工藝前，應(yīng)對(duì)工藝方案進(jìn)行充分論證和評(píng)估。采用旁路煙道干燥固化工藝時(shí)，應(yīng)滿足以下技術(shù)要求：煙氣抽取位置應(yīng)為脫硝后、空預(yù)器前的煙道，煙氣溫度宜不低于300C ；系 統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行鍋爐熱

8、力平衡計(jì)算，不應(yīng)對(duì)鍋爐及其輔助系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生明顯負(fù)面 影響，且應(yīng)保證煤制烯烴廢水霧化蒸發(fā)后煙氣溫度不低于相應(yīng)條件下的酸露點(diǎn)。旁路煙氣干燥固化系統(tǒng)宜按一臺(tái)鍋爐設(shè)置一個(gè)干燥塔進(jìn)行設(shè)計(jì)，干燥塔布 置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況確定。當(dāng)工業(yè)配置多臺(tái)機(jī)組時(shí)，可論證僅在部分機(jī)組設(shè)置旁 路煙氣干燥器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。煤制烯烴廢水霧化液滴平均粒徑應(yīng)控制在60m以內(nèi)，噴霧裝置可選擇雙流 體噴嘴或旋轉(zhuǎn)噴霧器，材質(zhì)宜選擇抗磨蝕、腐蝕且長(zhǎng)周期運(yùn)行的合金材料。4循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水處理工藝4.1補(bǔ)充水水質(zhì)要求循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水水質(zhì)以滿足冷卻系統(tǒng)安全高效穩(wěn)定運(yùn)行為前提，具體水質(zhì) 指標(biāo)根據(jù)水源而定。直接補(bǔ)入循環(huán)水系統(tǒng)的煤制烯烴廢水水質(zhì)宜滿足工

9、業(yè)再生 水深度處理設(shè)計(jì)規(guī)范(DL/T5483 )規(guī)定的水質(zhì)要求，地下水或地表水等其它水 源可參考此標(biāo)準(zhǔn)。4.2降低硬度、堿度指標(biāo)處理工藝無論原水水源為何種水源，當(dāng)原水中永硬占總硬的比例較高時(shí)，且暫硬指標(biāo) 大于3mmol/L情況下，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇石灰-碳酸鈉、氫氧化鈉-碳酸鈉 等軟化工藝降低硬度堿度指標(biāo)。當(dāng)永硬比例較低時(shí)，且暫硬指標(biāo)大于3mmol/L情 況下，應(yīng)采用石灰處理工藝，此情況下若原水懸浮物20mg/L，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較， 可采用結(jié)晶造粒等軟化工藝；當(dāng)暫硬指標(biāo)小于或等于3mmol/L時(shí)，可采用加酸工 藝降低暫硬。采用石灰-碳酸鈉、氫氧化鈉-碳酸鈉、石灰或氫氧化鈉軟化工藝， 處理后出

10、水暫硬指標(biāo)應(yīng)小于1mmol/L,濁度小于3NTU。各工藝選擇或試驗(yàn)驗(yàn)證 條件下，宜采用原料易于采購(gòu)和減少污泥排放等環(huán)境友好技術(shù)。對(duì)于實(shí)施采用煙 氣冷凝方式進(jìn)行有色煙羽治理的工業(yè)，可考慮煙道冷凝水作為循環(huán)冷卻水加酸措 施的可行性。當(dāng)循環(huán)水腐蝕性離子(如氯離子)等指標(biāo)超過換熱設(shè)備選材導(dǎo)則， 或換熱設(shè)備材質(zhì)腐蝕速率超過工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范(GB/T50050- 2017)要求時(shí)，可對(duì)循環(huán)水補(bǔ)充水進(jìn)行深度處理。5結(jié)束語綜上所述，工業(yè)做好煤制烯烴廢水處理，提高水資源的重復(fù)利用效率，可以 大幅度降低水資源消耗。這就需要工業(yè)嚴(yán)格依據(jù)水資源需求規(guī)模，考慮經(jīng)濟(jì)效益、 社會(huì)效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一，綜合選擇可行的工藝，并做好結(jié)垢和腐蝕的防范工 作。參考文獻(xiàn)余良，馮子文.淺析煤制烯烴廢水在工業(yè)循環(huán)冷卻水工藝