煤加壓氣化工藝廢水處理技術

【資料簡介】

　　隨著我國經濟持續(xù)快速發(fā)展，對能源需求持續(xù)增長。目前，煤炭消費在我國一次能源消費中占比達到近70%。為使我國能源工業(yè)保持可持續(xù)發(fā)展、達到節(jié)能減排目標，我國應大力發(fā)展煤加壓氣化這一煤炭清潔轉化技術。該技術屬煤氣化的一種方式，通過煤氣化制取氣體燃料得到煤氣。煤加壓氣化過程中，會產生大量廢水，廢水成分復雜，如果不對該廢水進行有效的處理，勢必會對環(huán)境造成巨大污染。因此，為了有效的保護水資源，必須對煤加壓氣化工藝廢水采取積極有效的方法進行降解、無害化處理。
　　
　　對煤加壓氣化廢水的處理分為一級、二級及深度處理。一級處理主要是回收有價物質；二級處理為生化處理；深度處理普遍采用臭氧氧化和活性炭吸附法。
　　
　　1廢水一級處理
　　
　　煤加壓氣化生產過程中，大量的廢水主要來源于對粗煤氣進行冷卻洗滌產生。粗煤氣的各種組分受到如原料煤種類、操作條件、煤成分等許多因素影響，使得水質成分復雜，水質中污染物濃度也較高。如表1所示。
　　
　　由表可以看出，廢水中*濃度，高達5500mg/L，遠遠超出了0.5mg/L的排放標準。另外，污染物質中氨的濃度也很高。如果對此類廢水直接進行生化處理，是很難達到排放標準的。為了有效的保護水資源，防止其對環(huán)境造成污染，必須對該廢水進行有效處理。
　　
　　煤加壓氣化廢水一級處理以除去廢水中部分灰渣、油類為目標，有沉淀、萃取、汽提等工藝。經過萃取脫酚和汽提脫氨處理后的煤氣廢水，可除去揮發(fā)酚和揮發(fā)氨達99%及98%以上，相應的COD也可除去90%左右。
　　
　　酚回收裝置一般采用溶劑萃取脫酚工藝處理含酚廢水，利用酚在某些溶劑中的溶解度大于在水中溶解度的原理，將廢水中酚轉移到溶劑中。目前較常用的萃取劑為二異丙基醚，萃取效率大于99%，不需堿反萃取；氨回收裝置一般采用水蒸汽汽提—蒸氨方法。廢水經汽提，析出可溶性氣體，再通過吸收塔，氨被磷酸銨溶液吸收，從而使氨與其他氣體分離，再將此富氨溶液送入汽提塔，使磷酸銨溶液再生，并回收氨。回收的氨再經蒸餾提純，通過氨冷凝器冷凝后送入液氨罐。經過脫酚蒸氨后的廢水，大大降低了酚和氨的濃度，可進行生化處理。
　　
　　2廢水生化處理
　　
　　對于氣化廢水的生化處理主要有生物過濾法和活性污泥法，處理后接近排放標準。
　　
　　2.1生物過濾法
　　
　　煤氣化廢水采用塔式生物濾池處理的流程是，氣體洗滌塔廢水經沉淀池沉淀后進入水井冷卻。加明礬后流入斜管澄清池，進入調節(jié)池，zui后返回用于氣體洗滌。由斜管澄清池排出的污泥經過濃縮池濃縮，產生的濃縮液返送冷水井，再進入生物濾池處理，剩下的污泥進行排放。該法中的塔式生物濾池為主要處理設備，其中的填料可以用焦炭、陶瓷、塑料等。全塔內分為數(shù)格，塔底有通風口，通風方式可以采取自然通風或者強制通風。煤氣化廢水在塔內從上至下流動，保持水溫在20~40℃間，廢水中的污染物在不同生物作用下得以降解。該法中COD的出水濃度在350~400mg/L間，酚的出水濃度在12.6mg/L左右，達不到排放標準。另外，從塔頂逸出的含有毒成分氣體會對大氣造成污染。
　　
　　2.2活性污泥法
　　
　　活性污泥法主要有以下幾類：一次沉淀，去除灰渣；曝氣池中進行表曝和一般曝氣；隔油池去除焦油；調節(jié)池調節(jié)pH，控制有害物質濃度于一定范圍之內，以利于生化降解；浮選池去除乳化油，并析出部分氨、氰化氫及硫化氫等等。該法采用一般活性污泥法處理煤氣廢水難以達到排放標準，若采用多級活性污泥處理法，則由于要求曝氣時間較長，使設備容積大，難以降解廢水中的有機物。
　　
　　3深度處理
　　
　　3.1活性炭吸附法
　　
　　屬普遍使用的深度處理方法。活性炭分為顆粒狀和粉末狀。顆粒狀的活性炭可以再生后重復使用的，再生率僅為50%，且價格較昂貴；粉末狀的活性炭制造容易、吸附能力強，但是再生困難，一般不能重復使用。目前我國的活性炭供應較緊張，費用較高，再生設備少，因而限制了活性炭的廣泛使用。
　　
　　3.2臭氧氧化法
　　
　　臭氧氧化的工藝流程為：廢水經隔油池去除油酚后流入調節(jié)池調節(jié)pH。污水與臭氧一起噴入接觸氧化器(利用文丘里管原理制成的接觸氧化器為多級串聯(lián)型，級數(shù)多處理效率高)[3]。污水以一定的速度及壓力通過噴嘴，借噴射形成的負壓吸入臭氧。接觸氧化器臭氧氧化法由于是瞬時反應，無*性殘留。其氧化性強、處理效率高，能除去各種有害物質。由于臭氧不能貯存，需要邊生產邊使用。臭氧在水中不穩(wěn)定，容易消失。當處理的廢水量或水質變化時，調節(jié)臭氧投放量比較困難。另外，基礎建設投資大、耗電量大、成本高，因此國內未得到推廣應用。
　　
　　4結語
　　
　　文章介紹了國內外采用的煤氣化廢水處理的方法。在對煤加壓氣化廢水的處理目前仍缺乏經濟、合理、有效的處理技術條件下，結合煤氣廢水實際情況，通過引進*技術，深入分析每一種處理工藝的特點，將技術進行綜合運用既可減少水資源消耗，同時也能因減少排放量而減輕對環(huán)境的污染。