探討新型煤化工企業(yè)水處理工藝設計優(yōu)化

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:煤炭是我國重要的化石能源，大規(guī)模的煤氣化占據(jù)了目前新型煤化工業(yè)的主導地位。但是，煤化工企業(yè)的發(fā)展，卻帶來了水污染的問題，煤化工企業(yè)用水量大，產(chǎn)生的廢水成分復雜，而且毒性大，若不進行有效的處理，對周圍環(huán)境將造成嚴重的損害。因此，研究和開發(fā)科學高效的煤化工廢水處理技術，不僅能夠促進煤化工行業(yè)的發(fā)展，減少環(huán)境的污染，而且能夠最大限度的利用水資源。

一、煤化工企業(yè)廢水的特點

煤化工企業(yè)在進行生產(chǎn)過程中會有許多的芳香烴、氨氮、氰、酚類及類烷烴類等有毒物質(zhì)產(chǎn)生。按照含鹽量的多少，可將通常典型的煤化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的廢水分為如下兩類：第一種是含鹽廢水，其大部分來自于煤化工的生產(chǎn)過程，譬如，循環(huán)水系統(tǒng)的廢水、洗滌煤氣的廢水、除鹽水系統(tǒng)的廢水以及生產(chǎn)回用系統(tǒng)的排水等，含有較高的鹽量是其最大的特征；第二種就是有機廢水，其大部分來自于生活排放的污水與煤氣化的工藝中，其含有較多的COD，而含鹽量卻不多。

煤化工的有機廢水中的有害成分會因煤氣化工藝的不同而各不相同。根據(jù)相關研究表明，產(chǎn)自高溫氣化工藝的廢水，其有害成分相對比較簡單，COD的含量也不多，通常大概只有0.5g/L。而產(chǎn)自中溫氣化工藝的廢水，其含有較多難降解的焦油與酚等有害物質(zhì)，而采用一般的生化工藝對其進行處理達不到很好的效果，即使經(jīng)過預處理，其廢水中COD的含量仍大于1g/L。

二、新型煤化工企業(yè)水處理工藝設計優(yōu)化

1、工程概況

A項目為6×105t/a的甲醇項目，占地面積約7×105m2，總投資34.10×108元，從2010年夏天開始工程建設，到2012年年底開始進入生產(chǎn)試運營。在項目建設過程中，企業(yè)引進了美國通用集團的德士古氣化技術、德國甲醇合成技術及荷蘭的鎏回流技術，整體在技術上處于國內(nèi)領先水平。

2、水處理工藝設計分析

2.1濕式雙曲線通風冷卻塔

本項目中的汽輪機主要包括以下幾種：電站汽輪機、空分帶動式汽輪機、壓縮機帶動式汽輪機。汽輪機的排氣冷卻系統(tǒng)主要包括以下兩種：空冷與濕冷?？绽湎到y(tǒng)投入資金較多、運行成本較高、維護次數(shù)少、耗水量也較少，濕冷系統(tǒng)主要包括濕式雙曲線通風冷卻塔和機械冷卻塔兩種，和間接空冷系統(tǒng)相比，直接空冷占地面積較小、運行成本較低且耗水量也較少，因此，在該項目中采用后者。

有研究表明，和濕冷自然通風系統(tǒng)相比，機械式通風冷卻塔和項目并不匹配，而且通過對兩者的技術經(jīng)濟對比發(fā)現(xiàn)，直接空冷塔和濕冷自然通風冷卻塔相比，投資較后者高出3000×104元以上，運行費用較后者少600×104元以上，收回投資的周期較短。因此，在本項目中的空冷塔采用前者。

2.2循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)縮水技術

《節(jié)水技術綱要》中對于節(jié)水技術提出具體要求：對于開放式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，推行濃縮倍數(shù)大于4倍以上的水處理運行技術；淘汰濃縮倍數(shù)在3倍以下的水處理運行技術；限制高磷含量的水處理技術；開發(fā)高效節(jié)水的水處理技術。

在本項目中，該公司和江海化工合作，通過靜態(tài)阻垢、動態(tài)模擬等實驗，開發(fā)了適合高強度、高堿性條件下的有機磷分子、磺酸聚合物、銅緩蝕劑等水處理藥劑，最終確定為緩蝕阻垢劑。通過加入緩蝕阻垢劑與濃硫酸，能夠?qū)⒀h(huán)水的濃縮倍數(shù)提高4倍以上，加入二者的過程中，要保證循環(huán)水系統(tǒng)安全可靠，從而保證節(jié)水目標的實現(xiàn)。

2.3氨氮甲醇廢水回收處理技術

氨氮甲醇廢水回收處理技術的工藝主要包括兩個部分：①氨氮甲醇廢水處理流程工藝。和一般的氣化技術不同，德士古工藝排出的廢水處理難度較低，再利用程度高。該工藝主要是控制氨氮含量和COD含量，特別是對于前者的控制。

廢水中往往氨氮含量較高，而國家對于廢水排放的標準又很低，普通的工藝并不能達到排放量的標準。因此，通常采用高新技術排放工藝，如A/O、SBR等；②廢水回收。對于循環(huán)水排水及廢水站處理水進行再利用，規(guī)模能夠達到300m3/h以上。

回收后的水分雜質(zhì)較多，而且水硬度和堿度也都很高，會受到生化處理過程的影響。針對這種情況，企業(yè)通過軟化、澄清、過濾等步驟，除去回收水中的沉淀及大顆粒狀物體。此外，還需要經(jīng)過超濾過程，以實現(xiàn)對膜系統(tǒng)有害的雜質(zhì)過濾，進行反滲透、脫鹽，最終回收水流入脫鹽站的工藝箱內(nèi)。

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