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煤制氣廢水處理技術(shù)

2021-11-30 10:13:50 0

  對于煤制氣廢水而言,按環(huán)保要求必須要進行一定的處理,達到排放標準才允許外排。煤制氣企業(yè)產(chǎn)生的廢水如果不經(jīng)過深度處理就直接排放,對大氣、土壤和河流的危害都將非常大。我國水資源和煤炭資源的分布成逆向的關(guān)系,對于一些煤炭資源含量豐富的區(qū)域,水資源卻相對匱乏,本文將對目前煤制氣廢水處理面臨的技術(shù)難題進行分析,并提出優(yōu)化方案,為煤制氣企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

  1、煤制氣廢水的主要來源

  煤制氣生產(chǎn)工藝流程是將煤炭通過焦化、煤氣化、煤液化、焦油化工、電石乙炔化工、化工產(chǎn)品回收利用等化學(xué)生產(chǎn)過程,將煤轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)產(chǎn)品以及多種化工產(chǎn)品。在生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的廢水主要有焦化廢水、氣化廢水和液化廢水。焦化廢水是指煤炭通過高溫干餾煉焦后所形成的氨水,以及煤氣在凈化工藝流程中循環(huán)冷卻水也會產(chǎn)生含有氨酚、氰污染物的工業(yè)廢水,煤制氣產(chǎn)品在提煉過程中也會產(chǎn)生工業(yè)廢水。氣化廢水是煤炭在反應(yīng)爐中發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)氣化分解所生成的可燃氣體,所蒸發(fā)出來的氣體通過噴淋冷后產(chǎn)生的冷凝水和洗滌廢水,廢水含有大量的氨酚和NH3等污染物。液化廢水是煤炭通過液化工藝加工所產(chǎn)生的工業(yè)廢水,液化過程又分為直接與間接液化。直接液化是將煤炭在高溫高壓環(huán)境內(nèi)通過加氫,使煤炭由高分子分解為小分子有機物液態(tài)烴的過程,所產(chǎn)生的工業(yè)廢水中富含NH3和Al2S3;間接液化是將煤氣化合成的產(chǎn)物通過添加催化劑,在通過一系列的化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)出合成油品的過程,會產(chǎn)生富含大量乙酸、醇和酮的有機污染物工業(yè)廢水。

  2、煤制氣廢水處理特點

  由于煤制氣廢水中的成分非常復(fù)雜,存在多種污染物,因此,想要徹底處理這些有害物質(zhì)的難度很大。廢水中的有機污染物很難降解,這些有機污染物往往化學(xué)性質(zhì)不活潑,難以通過傳統(tǒng)的化學(xué)方法進行處理。在生產(chǎn)過程中,污染物之間在廢水中會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這讓原本化學(xué)性質(zhì)比較活潑的污染物經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后變成了更穩(wěn)定的污染物,并且不斷加深廢水的色度,導(dǎo)致廢水脫色處理的難度加大。另外,廢水中含有的污染物由于種類的多樣,需要采取更多的處理方式才能進行處理,比如化學(xué)法和物理法相結(jié)合的處理方式。

  3、煤制氣廢水處理技術(shù)應(yīng)用分析

  3.1 生化處理

  常規(guī)的生化處理采用缺氧、好氧生物法處理(A/O工藝),由于廢水成分復(fù)雜含有多環(huán)和雜環(huán)類化合物,處理后的出水中的COD指標穩(wěn)定性差。隨著科技發(fā)展出現(xiàn)了一些新的處理技術(shù)如:PACT法、載體流動床生物膜法(CBR)、上流式厭氧污泥床處理法(UASB),厭氧―好氧聯(lián)合生物法等,實現(xiàn)了氣、液、固的三相分離。PACT法是利用活性炭對有機物與溶解氧的吸附作用,在活性污泥曝氣池中添加活性炭粉末,來為微生物的生長提供食物,來提升有機物的氧化分解效率。同時,活性炭還可通過濕空氣氧化法循環(huán)再生。載體流動床生物膜法(CBR)是同一個生物處理單元內(nèi)活性污泥法與生物膜法的有機融合,借此提高反應(yīng)池的處理效率和抗沖擊力,有效降解廢水中污染物,降低出水COD濃度。上流式厭氧污泥床(UASB)使將煤制氣廢水由下而上通過反應(yīng)器,在此過程中大部分的有機物在反應(yīng)器的頂端被微生物轉(zhuǎn)化為CH4、CO2。安裝的三相分離器,實現(xiàn)氣、液、固的三相分離。有效地去除廢水中的酚類和雜環(huán)類化合物。鑒于單一使用好氧或厭氧處理技術(shù),難以取得滿意的處理效果。采用厭氧―好氧聯(lián)合生物法可有效降解廢水中的有機物萘、喹啉和吡啶,使好氧生物處理CODcr的去除率達到85%以上。

  3.2 深度處理

  高級氧化法以及反滲透法是目前最為常用的深度處理技術(shù)。前者主要利用自由基OH與廢水中存在的氮類、酚類等物質(zhì)進行反應(yīng)并生成二氧化碳氣體以及其它無害物。而反滲透法則主要用于對廢水中存在的溶解鹽等進行有效去除。反滲透技術(shù)基于水溶劑在膜兩邊所施加的壓力差,從而實現(xiàn)對廢水中存在的某種特定物質(zhì)的過濾或者截留。該技術(shù)可以在常溫環(huán)境下進行,在目標物的去除能力方面、有害物的回收效果方面以及環(huán)境友好方面均明顯優(yōu)于其他方法。此外該技術(shù)的實現(xiàn)設(shè)備相對較小、投入成本更低、基于先進技術(shù)可以實現(xiàn)全自動化運作,大大降低人工勞動成本,因此無論在經(jīng)濟效益、社會效益還是環(huán)境效益等方面均有無可替代的優(yōu)勢。

  4、結(jié)語

  煤制氣廢水的處理難度大,但是如果不進行處理就隨意排放,不僅給環(huán)境造成了嚴重污染,也會對排放區(qū)生物的生長造成嚴重影響。采用更先進、科學(xué)的技術(shù)進行廢水處理,不僅是保護生態(tài)環(huán)境的必要行為,也能讓水資源得到重復(fù)利用,不論是對于煤制氣企業(yè)的清潔發(fā)展,還是對于國家的可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義。(來源:伊犁新天煤化工有限責任公司)

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