零排放技術(shù)在煤化工污水處理中的應(yīng)用

零排放技術(shù)在煤化工污水處理中的應(yīng)用

一、污水的分類及水質(zhì)根據(jù)處理后的污水，將廢水處理分為兩類：第一，化工裝置的廢水、氣化爐的廢水、儲存和運(yùn)輸、污染雨水和生活廢水，這些廢水統(tǒng)稱為生產(chǎn)和生活廢水。其次，處理后的公共區(qū)域環(huán)水處理系統(tǒng)、生活廢水的生產(chǎn)、廢水池的排放和廢水站產(chǎn)生的濃生理鹽水，應(yīng)進(jìn)行清潔和提取。生活和生產(chǎn)污水經(jīng)過統(tǒng)一收集后進(jìn)入污水的處理中心，使COD、氨氮等有機(jī)污染物得到凈化，當(dāng)出水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時與干凈下水充分的地進(jìn)行混合，在送至回用水站，回用水站的水再進(jìn)入到濃鹽水站中，經(jīng)過濃縮后的高濃鹽水到達(dá)零排放處理站二、常用處理法和微膠膜法生產(chǎn)與生活污水中有很多的有機(jī)污染物，去除這些有機(jī)污染物主要的方法是生化處理法。而清凈下水中去除無機(jī)污染物的方法是蒸發(fā)結(jié)晶和膜分離技術(shù)，以上兩種處理過程中均需要加入化學(xué)物理等輔助性工藝和技術(shù)氣化爐中的水是煤化工行業(yè)主要污水來源。不同的氣化爐產(chǎn)生的污水性質(zhì)也不一樣。（一）污水處理廠1.續(xù)生化處理工藝污水的預(yù)處理工藝首先要去除生化工藝不能去除的物質(zhì)，這些物質(zhì)對后續(xù)生化處理有不良的影響。德士古的污水預(yù)處理控制二氧化硅、懸浮物、硬度的含量，殼牌工藝的污水預(yù)處理控制氰化物的含量，具體采取漂水破氰工藝進(jìn)行處理。魯奇工藝污水預(yù)處理是控制懸浮物和油類的含量。2.cod在煤化工中的應(yīng)用生化處理工藝是污水處理的關(guān)鍵部分，設(shè)計合理與否對出水水質(zhì)有著非常關(guān)鍵的作用。德士古和殼牌工藝需要重點(diǎn)處理氨氮，魯奇工藝在重點(diǎn)處理氨氮的基礎(chǔ)上處理COD。煤化工污水的COD一般小于5000mg/L，常采用好氧活性污泥法進(jìn)行處理。煤化工常用活性污泥處理工藝有A/O、SBR等工藝。工藝不同采用不同的項目以適應(yīng)不同水質(zhì)條件。SBR工藝具有抗結(jié)垢能力非常強(qiáng)、抗沖擊等特點(diǎn)，在煤化工的污水處理中應(yīng)用的比較多。根據(jù)水質(zhì)和水量的變化，不斷的調(diào)整工藝的具體流程。AO工藝與SBR工藝相比較生化的停留時間一致，AO工藝具有占地面積小，投資相對比較低等優(yōu)點(diǎn)。AO工藝的日常維護(hù)比較簡單，煤化工的上游水源和水質(zhì)比較穩(wěn)定時，可以采用AO工藝，根據(jù)自身污水的特點(diǎn)選擇合適的污水處理工藝。3.常用處理工藝污水在生化處理的過程中含有一些有機(jī)和氨氮，不能達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行深度處理才能到回用水站中。深度處理的常用工藝有臭氧催化氧化、臭氧氧化、膜處理、曝氣生物濾池等相關(guān)工藝。臭氧催化氧化和臭氧氧化工藝在煤化工深度處理中運(yùn)用的比較多。在反應(yīng)的過程中不需要額外加入其它藥劑，不增加污泥，不需要額外增加污水中的鹽分，工藝流程比較簡單。深度處理是有機(jī)物處理的最后單元，對污水的重新利用起著承上啟下的作用。（二）水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的回收生活、生產(chǎn)中的廢水在經(jīng)過污水站處理以后，大部分的污水已經(jīng)被去除，達(dá)到回收水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，需要處理水中的無機(jī)鹽后才能最終進(jìn)行使用。煤化工項目需要供給污水處理站處理后合格的水，還有脫鹽水站的濃鹽水、廢鍋排水等清凈下水。各種水進(jìn)行合理的規(guī)劃和設(shè)計，進(jìn)行合理的回收和處理，可以進(jìn)行合并處理。1.用石灰純堿進(jìn)行堿減量預(yù)處理為了增加后續(xù)工藝的使用壽命，需要對進(jìn)水進(jìn)行化學(xué)的軟化處理，減少硬度，同時除去懸浮物、二氧化硅等有害物質(zhì)。煤化工的工藝不完全一致，但是根據(jù)經(jīng)驗，化學(xué)的軟化很多采用石灰純堿的方法進(jìn)行。有的根據(jù)實(shí)際情況采用石灰法進(jìn)行處理。預(yù)處理的實(shí)施效果與后續(xù)處理工藝有著非常關(guān)鍵的作用，處理后的工藝指標(biāo)為總硬度低于200mg/L，懸浮物小于5mg/L。2.反滲透膜法處理煤化工污水中的污水中的污水預(yù)處理的水進(jìn)行軟化后進(jìn)行脫鹽處理。當(dāng)前我國的除鹽工藝主要分為反滲透膜方法和離子交換法。離子交換法是在樹脂生長的過程中有很多酸堿產(chǎn)生，該方法適合含鹽量比較低的情況。煤化工污水中，反滲透膜法的處理工藝更常用。為了增加反滲透單元的回收水平，減少膜更換的頻率，在反滲透膜之前增加一個超濾膜，形成雙模工藝。超膜工藝可以去除水中的懸浮物，包含細(xì)菌、膠體等多種雜質(zhì)，為反滲透提供良好的進(jìn)水環(huán)境，污染指數(shù)降低，保證反滲透膜安全運(yùn)行，延長反滲透膜的使用壽命，減少清洗頻率。反滲透膜在煤化工的回收水中應(yīng)用的非常廣泛。增加煤化工的污水回收率，可以從本質(zhì)上減少酸堿回用水的環(huán)境污染的問題，保證水質(zhì)穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用比較少，有利于普及使用。（三）鹽的再脫鹽濃縮零排放越末端、投資以及運(yùn)行的費(fèi)用就越高。在鹽量保證的情況下，可以實(shí)行再脫鹽的濃縮，最大程度增加水的回收率。常用的煤化工處理工藝有常規(guī)工藝、高效反滲透工藝、電滲析工藝等。（四）蒸發(fā)結(jié)晶“零排放”使用膜方法濃縮高濃度鹽水內(nèi)具有較高含量的鹽，鹽分約6%-15%，對回收工作來說難度很大，需要采取更深層次的濃縮處理以便于實(shí)現(xiàn)“零排放”。目前主要的實(shí)現(xiàn)方式有兩類：熱法蒸發(fā)結(jié)晶和蒸發(fā)塘。蒸發(fā)塘需要嚴(yán)格的環(huán)境條件，具體運(yùn)用中有諸多不便，當(dāng)前的使用率比較低。熱法蒸發(fā)結(jié)晶占地比較小，產(chǎn)生的結(jié)晶鹽可以被有效控制，目前在零排放的工藝中應(yīng)用的非常廣泛。熱法蒸發(fā)結(jié)晶分為機(jī)械蒸汽壓縮循環(huán)工藝和多效蒸發(fā)的工藝。兩者的共同點(diǎn)是先濃縮后結(jié)晶的方式。從處理效率上分析機(jī)械蒸汽濃縮循環(huán)工藝的運(yùn)行成本比較低，在煤化工項目中可以廣泛推廣。（五）有機(jī)污泥的預(yù)處理煤化工零排放工藝的污泥主要分為三種：首先是有機(jī)污泥，產(chǎn)生于污水處理站生化而產(chǎn)生的剩余污泥。其次是污泥化學(xué)的污泥，產(chǎn)生于污水站生化的預(yù)處理單元以及回水軟化的三元。最后是母液和鹽，主要產(chǎn)生于末端的熱法結(jié)晶的階段。第一類有機(jī)污泥的處理模式是先濃縮然后進(jìn)行脫水，降低出泥的含水率。第二類無機(jī)化學(xué)污泥的污泥量比較大，主要是無機(jī)顆粒，使用板框壓濾機(jī)進(jìn)行處理，降低泥餅的含水率。第三類是母液和鹽，運(yùn)用盤式干燥機(jī)進(jìn)行處理，減少外運(yùn)規(guī)模。三、汽油的產(chǎn)量某煤礦企業(yè)煤制二醚和煤基烯烴二期項目，設(shè)計規(guī)模是聚丙烯的年產(chǎn)量為53萬t，汽油的年產(chǎn)量為19萬t、液態(tài)燃料的年產(chǎn)量4.3萬t、硫磺年產(chǎn)量1.4萬。2016年初增加了污水零排放項目，年底已經(jīng)成功的結(jié)晶出鹽，通過膜濃縮工藝，實(shí)現(xiàn)污水零排放，為日后項目的實(shí)施起到了積極的指導(dǎo)性作用。（一）水質(zhì)水質(zhì)新建的零排放項目使用了二甲醚和濃鹽水，初始水的水質(zhì)具有硬度較高、鹽的含量高、成分復(fù)雜、循環(huán)水中需要加入補(bǔ)充循環(huán)水，項目水質(zhì)如表1。（二）污水零排放站排放污水項目的污水從各個項目區(qū)的污水進(jìn)行匯總，將污水中懸浮物、COD氨氮等重要指標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行處理，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)后排放到回用水處理站中。清凈下水經(jīng)過處理后，最終進(jìn)入污水的零排放站。采用預(yù)處理、雙模、蒸發(fā)結(jié)晶的處理技術(shù)。（三）預(yù)處理方法回收率項目經(jīng)過兩個月的調(diào)試后，已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行了半年，出水指標(biāo)如表2。預(yù)處理方法采用軟化的模式，使用兩級的膜回收的工藝，回收率大于86%，整個回收率大于95%，減少了熱法結(jié)晶的總體規(guī)模。蒸發(fā)使用MVR技術(shù)，每天的結(jié)晶鹽量約70t，每天的污泥量約為35