煤化工廢水處理技術(shù)
1、煤化工廢水處理現(xiàn)狀
縱觀煤化工廢水處理方法,生物法仍是該種廢水處理的主要方法,其廢水處理流程可以歸納為以下3大部分:針對(duì)性的物化預(yù)處理→生物處理→后續(xù)(或深度)處理。
1.1 針對(duì)性的物化預(yù)處理
煤化工廢水的預(yù)處理至關(guān)重要,其水質(zhì)復(fù)雜,要根據(jù)不同水質(zhì)情況進(jìn)行有針對(duì)性預(yù)處理,使水質(zhì)滿足后續(xù)生物處理要求。煤化工廢水預(yù)處理主要包括除油、脫酚、蒸氨、去除SS(初沉池、混凝沉淀等)和有毒有害或難降解有機(jī)物(脫硫、破氰、高級(jí)氧化預(yù)處理等)等。煤化工廢水中某種物質(zhì)濃度過高會(huì)產(chǎn)生生物毒性,經(jīng)過預(yù)處理降低該物質(zhì)濃度,達(dá)到生物處理范圍,如神華集團(tuán)煤炭直接液化項(xiàng)目產(chǎn)生的含酚酸性廢水,H2S、NH3和酚含量高,采用雙塔汽提脫除廢水中的H2S和大部分NH3,用異丙基醚萃取酚類化合物,預(yù)處理使H2S、NH3和酚的濃度達(dá)到生物處理范圍,經(jīng)過生物處理后,出水水質(zhì)滿足循環(huán)水場(chǎng)補(bǔ)水要求。煤化工廢水含有有毒有害物質(zhì),經(jīng)過預(yù)處理事先將其去除,如某煤制甲醇廢水事先進(jìn)行脫硫破氰預(yù)處理,然后再進(jìn)入生物處理區(qū)。
1.2 生物處理
生物處理法在廢水處理方面一直發(fā)揮著經(jīng)濟(jì)、簡便、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),生物處理主要包括A/O、A2/O、SBR、UASB等及一些新興工藝。煤化工廢水COD、氨氮和酚的濃度高,含有難降解有機(jī)物,為了更好處理該種廢水,一般生物處理工藝難以達(dá)到理想效果,因此加強(qiáng)生物處理成為必然趨勢(shì)。煤化工廢水氨氮濃度比較高,生物處理工藝一般選擇A/O和A2/O等脫氮效果較好的工藝,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行反應(yīng)器和菌種優(yōu)選強(qiáng)化,如采用高效微生物反應(yīng)器和高效菌種等。神華煤直接液化項(xiàng)目的高濃度廢水采用“厭氧-缺氧-固定化高效微生物曝氣濾池”(3T-BAF)進(jìn)行處理,固定高效生物濾池內(nèi)采用高效的生物載體填料,生物附著力強(qiáng),載體上接種專用高效菌種,強(qiáng)化硝化、反硝化和COD的去除。
1.3 后續(xù)(或深度)處理
煤化工廢水中含有難降解有機(jī)物,經(jīng)過生物處理后,廢水中仍殘留一些生物不能降解的有機(jī)物,該難降解有機(jī)物的存在使廢水出水COD或色度難以達(dá)標(biāo),所以必須進(jìn)行后續(xù)(或深度)處理。所謂后續(xù)處理是指為了使處理后出水達(dá)標(biāo)排放而采取的處理措施,而出水需要回用采取的處理措施叫深度處理。后續(xù)(或深度)處理方法一般有混凝、吸附、高級(jí)氧化等,而膜技術(shù)往往用于深度處理。如神華煤直接液化項(xiàng)目的高濃度廢水采用“活性炭吸附池-混凝反應(yīng)池-過濾吸附池”進(jìn)行后續(xù)處理,出水達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。韓超采用“砂濾-O3氧化-MBR/粉末活性炭(PAC)”組合工藝對(duì)煤氣廢水進(jìn)行深度處理,出水回用至循環(huán)水系統(tǒng)。
1.4 煤制甲醇廢水處理
目前,煤制甲醇在煤化工生產(chǎn)中占有一定比重,其廢水處理也越來越受關(guān)注。SBR處理工藝以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)已被廣泛應(yīng)用于甲醇廢水的處理中,逐步成為甲醇廢水處理的專用工藝,該技術(shù)經(jīng)過技術(shù)改進(jìn),深度處理已能夠?qū)崿F(xiàn)廢水的資源化和再利用。西北某煤化工企業(yè)的煤制甲醇廢水采用物化預(yù)處理(混凝去除SS+投加磷酸除Ca2+)+SBR,廢水水質(zhì)為COD850mg/L,氨氮399mg/L,SS129mg/L,在反硝化階段投加粗甲醇以補(bǔ)充碳源,出水COD38.5mg/L,氨氮5.2mg/L,SS35mg/L兗礦國泰化工有限公司產(chǎn)生的甲醇廢水采用SBR工藝處理,適時(shí)地補(bǔ)充磷源、碳源、堿度,保證系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好,進(jìn)水COD在800mg/L左右,氨氮200mg/L,出水COD37mg/L,氨氮3.3mg/L,去除效果較好。
2、煤化工廢水處理存在的主要問題及發(fā)展方向
煤化工廢水水量大,成分復(fù)雜,有機(jī)物濃度高且多數(shù)性質(zhì)穩(wěn)定,同時(shí)酚和氨的濃度較高,毒性強(qiáng),其處理工藝較一般工業(yè)廢水復(fù)雜。煤化工廢水處理存在的問題及發(fā)展方向如下。
2.1 煤化工廢水處理存在的主要問題
煤化工廢水水質(zhì)復(fù)雜,難降解有機(jī)物及氨氮含量高,這樣給廢水處理帶來很大難度,通過對(duì)煤化工廢水處理方法比較分析,可以發(fā)現(xiàn)煤化工廢水處理存在的主要問題如下:
(1)預(yù)處理不到位,酚或氨氮濃度高,后續(xù)生物處理比較困難;難降解有機(jī)物含量高,廢水可生化性差,生物處理不理想;SS或油含量高,影響處理效果。
(2)生物處理方面,由于廢水水質(zhì)水量波動(dòng)大,生物處理抗沖擊負(fù)荷能力差;經(jīng)過生物處理,一些難降解的大分子有機(jī)物仍無法去除,需要進(jìn)一步處理。
(3)后續(xù)(或深度)處理方法中,混凝沉淀法較為經(jīng)濟(jì),但效果一般;吸附法吸附劑用量大且需要再生,成本較高;高級(jí)氧化法處理效果較好,但是比較昂貴;頻繁的膜污染及昂貴的膜材料限制了膜大量使用。
2.2 煤化工廢水處理的發(fā)展方向
許多人士對(duì)煤化工廢水處理展開大量試驗(yàn)研究,從不同方面加強(qiáng)廢水處理效果。目前煤化工廢水處理的發(fā)展方向主要集中在以下幾個(gè)方面:
(1)改進(jìn)預(yù)處理工藝,改進(jìn)除油、脫酚、蒸氨的技術(shù),提高預(yù)處理效果,如由隔油變?yōu)闅飧〕停瑲飧〕托Ч^好。煤化工廢水中含有大量難降解有機(jī)物,針對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理意義重大。預(yù)先去除大分子難降解有機(jī)物不僅提高廢水的可生化性,降低生物毒性,利于生物處理,同時(shí)也減輕后續(xù)(或深度)處理負(fù)擔(dān),甚至可以取消后續(xù)處理,降低成本。
(2)后續(xù)(或深度)處理工藝的選擇根據(jù)生物處。理出水水質(zhì)情況及排放標(biāo)準(zhǔn)(或回用標(biāo)準(zhǔn))來確定,當(dāng)預(yù)處理和生物處理效果較好時(shí),后續(xù)(或深度)處理負(fù)荷減輕,甚至可以取消后續(xù)處理。
3、結(jié)語
煤化工廢水處理流程主要包括“針對(duì)性的物化預(yù)處理+生物處理+后續(xù)(或深度)處理”三大部分,其中針對(duì)性的物化預(yù)處理最為重要。我們只有不斷更新技術(shù)和設(shè)備,才能不斷提高生產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益。(來源:內(nèi)蒙古中煤遠(yuǎn)興能源化工有限公司)
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