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分析煤化工废水处理
阅读量:678 发表时间:2023-01-28

一、煤化工废水的特点

煤化工生产工艺多样,不同的工艺装置均会产生大量的废水,但废水组分也有所差异,具有污染物种类多、浓度高,并且存在大量有毒有害污染物质等特征。通常其来源主要包括气化废水、工艺装置废水,车间冲洗水等。此外,还含有雨水、生活污水及部分清净下水。其中,气化废水是煤化工废水的主要来源,占比超过60%。作为原料的煤中通常含有氮、硫及一些金属等物质。其中一部分氮被转化为氨、氰化物等;而金属则转化为金属化合物。此外,废水中还含有一些难降解化合物如吡啶类化合物、油类物质等。

二、煤化工废水“零排放”处理技术

我国具备较为丰富的煤炭资源,传统意义上的煤炭利用较为粗放,因此也带来了严重的污染。而发展煤制天然气,对于缓解我国原油短缺的能源结构形势具有重要意义。此外,煤制天然气还具有热能利用率较高的优势,对于废热还可进行循环利用,对于我国天然气气源也具有良好的补充作用。作为现代煤化工产业的龙头,煤气化消耗水量大,产生的废水也多。

煤气化工艺可分为高温和低温气化两种,其中高温气化废水中COD、酚等含量较低。而随着鲁奇炉煤气化工艺装置越来越成熟,其应用也日益广泛。但由于鲁奇炉煤气化工艺煤气化温度较低,因此,其废水成分更复杂,废水处理难度加大。鲁奇炉工艺废水中氨和酚含量较高,因此需要在预处理阶段对氨和酚进行回收处理。通常鲁奇炉煤气化废水COD可高达4000-6000mg/L,氨氮含量可达200-250mg/L,总酚约为800-1000mg/L。此外,废水的色度大,含有大量油类物质。因此,在对废水的预处理系统中还要设置焦油回收装置。而流化床和气流床等煤化工工艺废水中氨含量高,因此需对氨进行回收处理。

1、有机废水处理。

由于煤化工废水有机物含量高,因此主要以生化法对有机物进行去除。通常采用预处理+生化法+深度处理系统对废水进行处理。固定床工艺中,氨、酚含量高。由于这两种物质无法直接生化处理,因此,需对其进行回收处理。可采用蒸氨工艺对废水中的氨进行回收,采用萃取法分离酚。通过降低氨酚浓度,确保后续生化处理顺利进行。而流化床和气流床主要是氨浓度较高,则主要需进行氨回收。

通过生化法处理,可以去除大部分有机物。煤化工废水中有机物含量高,但还存在一些难降解的有机物。因此,通常采用厌氧-好氧工艺,即结合硝化和反硝化机理来进行难降解有机物处理。对于油类,则采用隔油、气浮等工艺来进行去除。由于经生化法处理后废水指标并不能完全满足达标回用要求。因此,要实现废水的回用和“零排放”,还需对废水进行深度处理。常用的深度处理工艺有过滤、混凝沉淀,超滤、纳滤、反渗透等处理技术。

2、浓盐水处理。

煤化工浓盐水主要来自除盐水系统排放、回用系统浓水等。浓盐水处理通常包含浓盐水浓缩处理及固化两个步骤,以及结晶盐的处理。而这也是对煤化工废水实现“零排放”处理的难点。对于浓盐水的浓缩处理,常用的处理工艺有反渗透、纳滤膜浓缩工艺等。此外,对于高浓度盐水的固化处理,还有热法浓缩工艺技术,如多效蒸发、膜蒸发等。通过上述浓盐水浓缩处理的方式,可以实现良好的清水回收率。但有研究显示,目前我国煤化工浓盐水蒸发结晶工艺技术尚不成熟。要最终实现浓盐水的“零排放”,还需配套蒸发塘等工艺,即利用太阳能来使高浓盐水蒸发结晶。


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2021-01-04