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【摘 要】煤化工企业在发展过程中具有能耗高、耗水量大等特点,所排出的污水对周围环境影响严重,相关企业需要对其处理之后再进行排放。文章介绍了煤化工废水特点,分析了煤化工废水处理技术,探讨了大型煤化工企业工艺用水回收技术应用。
【关键词】煤化工;废水处理;水回收技术
引言
煤化工是关系我国经济命脉及能源安全的基础产业,但其具有高能耗、高水耗以及高污染等危害生态环境的特点,尤其是煤化工行业废水水量大,污染物组成复杂、浓度高、毒性大,可生化性差,是典型的难降解废水之一,因此,研究煤化工废水中污染物的去除特点及废水的毒性削减特点,是当下煤化工行业为了持续稳定发展急需解决的问题。然而,要实现煤化工废水的高效处理,并加强企业工艺用水回收。
1.煤化工废水概述
煤气化就是通过程序化的生产流程,对煤炭进行加工,进而将煤炭转化成为气体固体燃料、化学产品,并用于化工产品的生产。由于煤化工废水中所含的污染成分较多,有氨、纷、硫化物等,高达 300 多种,所以排出的废水含毒性较大。加强对煤化工废水处理成为了环保部门以及相关企业的工作重点。煤气化废水特点:第一,由于煤化工具有复杂的生产工艺,各个环节都会产生污染物并汇集在废水之中,因此煤化工废水之中含有多种污染物。这在一定程度上增加了废水处理的难度,因此需要借助专业化的处理技术来进行废水处理。第二,煤化工废水色度和浊度都较高。主要原因是由于煤化工每个工艺环节都会产生污染物,而这些污染物聚集在废水中会产生各种化学反应,就会产生色度较大的物质。第三,煤化工废水的降解难度大。主要是由于廢水中含有大量的不易降解的物质,因此导致废水处理难度进一步增大。
2.煤化工废水来源及特点
虽然大量煤化工废水的产生与排放引起了舆论关注。但由于煤化工项目产品及采用的生产技术不同,废水来源与特点也不同。煤化工废水来源主要有工艺废水、含盐废水及非经常性废水。具体包含类别及特点如表1所示。
3.煤化工废水处理技术分析
煤化工废水中含有较多的污染物,同时废水毒性较大,必须要对其进行专业化的工业处理。目前,常用的废水处理技术有:MMO 技术、CBR 技术、UASB 技术以及 SBR 技术。
3.1 MMO 技术
MO 技术属于厌氧氨于氧技术。通常在进行废水处理时,多采用普通活性污泥,能够实现碳、氮脱离。其实质是因普通活性污泥含有微生物,在硝化、反硝化中作用显著。它一直以来就被煤化工企业作为废水处理分解的重要手段之一。在实际的操作过程中,在对废水预处理后,利用 MO 技术中普通活性污泥进行脱碳、脱氮处理。实验表明,能够有效降低 COD 浓度至 16%,氨氮浓度可降低到 0.5%。MMO 技术就是对 MO技术进行优化升级,加入厌氧处理,能够对污水中一些难以降解的有机物进行分解处理,从而确保废水分解效果得到有效提升。MMO 技术主要是将废水中难以降解的有机物转为成为能够进一步分解的链状化学物。
3.2CBR 技术
CBR 技术属于生物流化床技术,主要结合了当前比较常见的活性污泥法和生物膜法两种废水处理原理。在进行废水处理时,主要采用的是比重与水接近的生物材料。由于生物填料具有低成本、体积小以及脱碳效果佳的特点,同时对负荷冲击具有较强的抵抗力,因此在废水处理中应用前景广阔。但是,生物填料密度较低,需要操作人员具备娴熟的操作手法和技术,就能够充分发挥出自身在废水污物处理中的功效。在采取 CBR 技术吹动生物原料时需要借助筛网、风管等设备,只有这样才能进行更深层次的废水处理。
3.3UASB 技术
UASB 技术又称之为上流式厌氧污泥床技术。该技术自 1997 年研发至今一直都被广泛应用。借助该技术进行废水处理时,主要依靠的其厌氧生物处理法,能够对废水中多种有机物进行分解,也可以分离一些液体、固体和气体,不仅能够提高废水处理效果,同时也能够实现资源的再利用。
3.4SBR 技术
SBR 技术又被称之为序批式活性污泥技术。该技术是在以往传统的普通活性污泥处理技术的基础上进行改良而成,主要用于一些难以降解的有机物和氨氮污染物。根据 《合成氨工业水污染物排放标准》 对废水处理标准,SBR 技术在利用活性污泥进行废水处理时,能够在废水中产生厌氧和好氧反应,有利于促进废水微生物处理。
4.企业工艺用水回收技术
4.1反渗透浓水回收技术
反渗透浓水电导在3100us/cm左右,产水率受到温度和反渗透膜使用寿命的影响,浓水率约占总用水量30%。为充分回收浓缩水,可采取低压反渗透浓水淡化膜技术,这种技术可以利用反渗透浓水的余压而不需额外动力来源,脱盐率高,淡水回收量能高,电导在20-40us/cm,浓水量45%,电导在6800us/cm左右。其具备能耗低、处理成本低等优势。
4.2尿素解析废液、化工冷凝液的综合利用
尿素装置在正常运行负荷下产生的解吸液压力在0.2Mpa左右;温度在60-80℃,外送至水站代替部分循环水补水,由于其水质良好且温度高,用于水质补水不仅增加水站热负荷而且解析液的优良水质用于补水过于浪费。通过对比工艺机泵密封等用水指标情况,解析液除PH偏低外,基本能够满足其使用。通过改造将解析液加碱调整到指标9-11后送入机泵密封和液位冲洗等工段,从而大大节约了除氧水用量。
4.3中水回用技术
循环水、生化处理等排污水的深度处理回用,依托中水回用技术,结合运行装置的实际情况,统筹规划,择优选择较为经济合理的处理工艺。当前中水回用的技术主力还是反渗透膜脱盐,因其脱盐率高、浓水量小,污二次污染等优势广泛被用于污水回用工艺。
两种水质基本相似,均质后需先进行预处理脱除硬度、碱度、悬浮物浓度,较为洁净的水送入一级反渗透脱盐处理,浓水进入二级浓水反渗透,浓浓水含盐量达到TDS:38700mg/L,最终实现双效蒸发结晶形成固盐外运。由于当前对排水总盐浓度未严格要求,浓浓水达标排放。
结语
煤化工废水具备浓度高、污染破坏性强等特点,其中还含有大量的氨酚类和氨氮类成分。除此之外,由于煤炭生产工艺和种类不同,所产生的工业废水成分存在很大差异性,进而加大了废水的处理难度。针对传统煤化工废水处理中存在的不足之处,相关工作人员需要根据实际废水特点,对处理技术进行完善,最终确保废水排放符合国家相关要求。
参考文献:
[1]任同伟,阳春芳,郭慧枝.煤化工高含盐废水资源化处理技术的工程应用研究 [J].工业水处理,2019,39(2):96-99.
[2]刘 芸.现代煤化工废水处理技术研究及应用分析 [J].山西冶金,2018,41(6):106-107.
[3]贾瑞民.煤化工废水处理技术面临的问题与技术优化研究 [J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(20):170-171.
[4]张欢园,严鹏飞.SBR+BAF 法处理煤化工废水解析与技术应用 [J].化工管理,2018,(27):169.
(作者单位:新疆庆华能源集团有限公司)
【关键词】煤化工;废水处理;水回收技术
引言
煤化工是关系我国经济命脉及能源安全的基础产业,但其具有高能耗、高水耗以及高污染等危害生态环境的特点,尤其是煤化工行业废水水量大,污染物组成复杂、浓度高、毒性大,可生化性差,是典型的难降解废水之一,因此,研究煤化工废水中污染物的去除特点及废水的毒性削减特点,是当下煤化工行业为了持续稳定发展急需解决的问题。然而,要实现煤化工废水的高效处理,并加强企业工艺用水回收。
1.煤化工废水概述
煤气化就是通过程序化的生产流程,对煤炭进行加工,进而将煤炭转化成为气体固体燃料、化学产品,并用于化工产品的生产。由于煤化工废水中所含的污染成分较多,有氨、纷、硫化物等,高达 300 多种,所以排出的废水含毒性较大。加强对煤化工废水处理成为了环保部门以及相关企业的工作重点。煤气化废水特点:第一,由于煤化工具有复杂的生产工艺,各个环节都会产生污染物并汇集在废水之中,因此煤化工废水之中含有多种污染物。这在一定程度上增加了废水处理的难度,因此需要借助专业化的处理技术来进行废水处理。第二,煤化工废水色度和浊度都较高。主要原因是由于煤化工每个工艺环节都会产生污染物,而这些污染物聚集在废水中会产生各种化学反应,就会产生色度较大的物质。第三,煤化工废水的降解难度大。主要是由于廢水中含有大量的不易降解的物质,因此导致废水处理难度进一步增大。
2.煤化工废水来源及特点
虽然大量煤化工废水的产生与排放引起了舆论关注。但由于煤化工项目产品及采用的生产技术不同,废水来源与特点也不同。煤化工废水来源主要有工艺废水、含盐废水及非经常性废水。具体包含类别及特点如表1所示。
3.煤化工废水处理技术分析
煤化工废水中含有较多的污染物,同时废水毒性较大,必须要对其进行专业化的工业处理。目前,常用的废水处理技术有:MMO 技术、CBR 技术、UASB 技术以及 SBR 技术。
3.1 MMO 技术
MO 技术属于厌氧氨于氧技术。通常在进行废水处理时,多采用普通活性污泥,能够实现碳、氮脱离。其实质是因普通活性污泥含有微生物,在硝化、反硝化中作用显著。它一直以来就被煤化工企业作为废水处理分解的重要手段之一。在实际的操作过程中,在对废水预处理后,利用 MO 技术中普通活性污泥进行脱碳、脱氮处理。实验表明,能够有效降低 COD 浓度至 16%,氨氮浓度可降低到 0.5%。MMO 技术就是对 MO技术进行优化升级,加入厌氧处理,能够对污水中一些难以降解的有机物进行分解处理,从而确保废水分解效果得到有效提升。MMO 技术主要是将废水中难以降解的有机物转为成为能够进一步分解的链状化学物。
3.2CBR 技术
CBR 技术属于生物流化床技术,主要结合了当前比较常见的活性污泥法和生物膜法两种废水处理原理。在进行废水处理时,主要采用的是比重与水接近的生物材料。由于生物填料具有低成本、体积小以及脱碳效果佳的特点,同时对负荷冲击具有较强的抵抗力,因此在废水处理中应用前景广阔。但是,生物填料密度较低,需要操作人员具备娴熟的操作手法和技术,就能够充分发挥出自身在废水污物处理中的功效。在采取 CBR 技术吹动生物原料时需要借助筛网、风管等设备,只有这样才能进行更深层次的废水处理。
3.3UASB 技术
UASB 技术又称之为上流式厌氧污泥床技术。该技术自 1997 年研发至今一直都被广泛应用。借助该技术进行废水处理时,主要依靠的其厌氧生物处理法,能够对废水中多种有机物进行分解,也可以分离一些液体、固体和气体,不仅能够提高废水处理效果,同时也能够实现资源的再利用。
3.4SBR 技术
SBR 技术又被称之为序批式活性污泥技术。该技术是在以往传统的普通活性污泥处理技术的基础上进行改良而成,主要用于一些难以降解的有机物和氨氮污染物。根据 《合成氨工业水污染物排放标准》 对废水处理标准,SBR 技术在利用活性污泥进行废水处理时,能够在废水中产生厌氧和好氧反应,有利于促进废水微生物处理。
4.企业工艺用水回收技术
4.1反渗透浓水回收技术
反渗透浓水电导在3100us/cm左右,产水率受到温度和反渗透膜使用寿命的影响,浓水率约占总用水量30%。为充分回收浓缩水,可采取低压反渗透浓水淡化膜技术,这种技术可以利用反渗透浓水的余压而不需额外动力来源,脱盐率高,淡水回收量能高,电导在20-40us/cm,浓水量45%,电导在6800us/cm左右。其具备能耗低、处理成本低等优势。
4.2尿素解析废液、化工冷凝液的综合利用
尿素装置在正常运行负荷下产生的解吸液压力在0.2Mpa左右;温度在60-80℃,外送至水站代替部分循环水补水,由于其水质良好且温度高,用于水质补水不仅增加水站热负荷而且解析液的优良水质用于补水过于浪费。通过对比工艺机泵密封等用水指标情况,解析液除PH偏低外,基本能够满足其使用。通过改造将解析液加碱调整到指标9-11后送入机泵密封和液位冲洗等工段,从而大大节约了除氧水用量。
4.3中水回用技术
循环水、生化处理等排污水的深度处理回用,依托中水回用技术,结合运行装置的实际情况,统筹规划,择优选择较为经济合理的处理工艺。当前中水回用的技术主力还是反渗透膜脱盐,因其脱盐率高、浓水量小,污二次污染等优势广泛被用于污水回用工艺。
两种水质基本相似,均质后需先进行预处理脱除硬度、碱度、悬浮物浓度,较为洁净的水送入一级反渗透脱盐处理,浓水进入二级浓水反渗透,浓浓水含盐量达到TDS:38700mg/L,最终实现双效蒸发结晶形成固盐外运。由于当前对排水总盐浓度未严格要求,浓浓水达标排放。
结语
煤化工废水具备浓度高、污染破坏性强等特点,其中还含有大量的氨酚类和氨氮类成分。除此之外,由于煤炭生产工艺和种类不同,所产生的工业废水成分存在很大差异性,进而加大了废水的处理难度。针对传统煤化工废水处理中存在的不足之处,相关工作人员需要根据实际废水特点,对处理技术进行完善,最终确保废水排放符合国家相关要求。
参考文献:
[1]任同伟,阳春芳,郭慧枝.煤化工高含盐废水资源化处理技术的工程应用研究 [J].工业水处理,2019,39(2):96-99.
[2]刘 芸.现代煤化工废水处理技术研究及应用分析 [J].山西冶金,2018,41(6):106-107.
[3]贾瑞民.煤化工废水处理技术面临的问题与技术优化研究 [J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(20):170-171.
[4]张欢园,严鹏飞.SBR+BAF 法处理煤化工废水解析与技术应用 [J].化工管理,2018,(27):169.
(作者单位:新疆庆华能源集团有限公司)