煤化工洗煤污水處理設(shè)備

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根據(jù)不同煤種采用不同的氣化工藝技術(shù),產(chǎn)生廢水中污染物組成和數(shù)量也大不相同。與固定床工藝相比,流化床和氣流床工藝的廢水水質(zhì)較好;而固定床爐內(nèi)溫度較低,煤干餾出的焦油、酚類、苯類、氨等物質(zhì)留在粗煤氣中,通過(guò)洗滌進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。

其他進(jìn)入綜合廢水處理系統(tǒng)的廢水還有低溫甲醇洗甲醇水塔精餾廢水、低溫甲醇洗甲醇水塔底部排水、變換工藝?yán)淠?煤氣冷卻排水)、氨回收裝置排水等,主要污染組分為COD、 BOD5、總氨、總酚、揮發(fā)酚、石油類、硫化物、SS等,其特點(diǎn)是污染物濃度高,水量大,具有一定的處理難度,是煤化工產(chǎn)業(yè)的污染防治重點(diǎn)對(duì)象之一。

煤化工綜合廢水COD可達(dá)5000mg/L、氨氮在200~500mg/L,是一種典型含有較難降解有機(jī)化合物的工業(yè)廢水。廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類和苯類化合物,如砒咯、萘、呋喃、咪唑類等;難降解的有機(jī)物主要有砒啶、烷基吡啶、異喹啉、喹啉、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。煤化工廢水經(jīng)生化處理后還殘留各種生色基團(tuán)和助色基團(tuán)物質(zhì),如3-甲基-1, 3, 6庚三烯、5- 降*烯-2-羧酸、*、2-氯-2-降*烯等,因而色度和濁度較高。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)煤化工企業(yè)所采用的常規(guī)“物化預(yù)處理+生化處理”方法,處理后排水都不能達(dá)到國(guó)家或地方排放標(biāo)準(zhǔn)。

近年來(lái)，不斷有新的方法和技術(shù)用于處理煤化工廢水，但各有利弊。單純的生物氧化法出水中含有一定量的難降解有機(jī)物，COD值偏高，不能*達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 吸附法雖能較好地除去COD，但存在吸附劑的再生和二次污染的問(wèn)題。催化氧化法雖能降解難以生物降解的有機(jī)物，但實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中存在運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題。 A2/O工藝運(yùn)行管理和成本相對(duì)較低，該工藝是煤化工廢水的主要選用工藝。但目前還沒(méi)有哪一種工藝可以*處理好煤化工廢水，所以利用多種方法聯(lián)合 處理煤化工廢水是煤化工廢水處理技術(shù)的發(fā)展方向。

1.預(yù)處理

煤化工廢水經(jīng)生化處理后，出水的COD、氨氮等濃度雖有*的下降，但由于難降解有機(jī)物的存在使得出水的COD、色度等指標(biāo)仍未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，生化處理后的出水仍需進(jìn)一步的處理。深度處理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技術(shù)、吸附法催化氧化法及反滲透等膜處理技術(shù)。

2.生化處理

對(duì)于預(yù)處理后的煤化工廢水，國(guó)內(nèi)外一般采用缺氧、好氧生物法處理（A/O工藝），但由于煤化工廢水中的多環(huán)和雜環(huán)類化合物，好氧生物法處理后出水中的COD指標(biāo)難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

為了解決上述問(wèn)題，近年來(lái)出現(xiàn)了一些新的處理方法，如PACT法、載體流動(dòng)床生物膜法（CBR）、厭氧生物法，厭氧－好氧生物法等：

1）、改進(jìn)的好氧生物法

（1）PACT法  PACT法是在活性污泥曝氣池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末對(duì)有機(jī)物和溶解氧的吸附作用，為微生物的生長(zhǎng)提供食物，從而加速對(duì)有機(jī)物的氧化分解能力?；钚蕴坑脻窨諝庋趸ㄔ偕?。

（2)載體流動(dòng)床生物膜法（CBR）  CBR實(shí)際上是一種基于特殊結(jié)構(gòu)填料的生物流化床技術(shù)，該技術(shù)在同一個(gè)生物處理單元中將生物膜法與活性污泥法有機(jī)結(jié)合，通過(guò)在活性污泥池中投加特殊載體填料使微生物附著生長(zhǎng)于懸浮填料表面，形成一定厚度的微生物膜層。附著生長(zhǎng)的微生物可以達(dá)到很高的生物量，因此反應(yīng)池內(nèi)生物濃度是懸浮生長(zhǎng)活性污泥工藝的2-4倍，可達(dá)8-12g/L，降解效率也因此成倍提高。

*設(shè)計(jì)的填料在鼓風(fēng)曝氣的擾動(dòng)下在反應(yīng)池中隨水流浮動(dòng)，帶動(dòng)附著生長(zhǎng)的生物菌群與水體中的污染物和氧氣充分接觸，污染物通過(guò)吸附和擴(kuò)散作用進(jìn)入生物膜內(nèi)，被微生物降解，整體系統(tǒng)的降解效率高。

由于微生物為附著生長(zhǎng)方式（不同于活性污泥的懸浮生長(zhǎng)），流動(dòng)床載體表面的微生物具有很長(zhǎng)的污泥齡（20－40天），非常有利于生長(zhǎng)緩慢的硝化菌等自養(yǎng)型微生物的繁殖，填料表面有大量的硝化菌繁殖，因此系統(tǒng)具有很強(qiáng)的硝化去除氨氮能力。

同時(shí)附著生長(zhǎng)方式利于其它特殊菌群的自然選擇，而這些特殊菌群可有效的降解煤氣化廢水中的特征污染物，特別是一些難降解的污染物，從而獲得更低的出水COD濃度。

CBR技術(shù)可應(yīng)用于高濃度煤化工廢水的處理，也可應(yīng)用于后續(xù)的深度處理回用單元。

2）、厭氧生物法

 一種被稱為上流式厭氧污泥床（UASB）的技術(shù)用于處理煤化工廢水。該法所用的反應(yīng)器是由荷蘭的G.Lettinga等于1977年開(kāi)發(fā)成功的，廢水自下而上通過(guò)底部帶有污泥層的反應(yīng)器，大部分的有機(jī)物在此被微生物轉(zhuǎn)化為CH4和CO2在反應(yīng)器的上部。設(shè)有三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。

另外，活性炭厭氧膨脹床技術(shù)也被用于處理煤化工廢水，該技術(shù)可有效地去除廢水中的酚類和雜環(huán)類化合物。3）、厭氧－好氧聯(lián)合生物法

單獨(dú)采用好氧或厭氧技術(shù)處理煤化工廢水并不能夠達(dá)到令人滿意的效果，厭氧和好氧的聯(lián)合生物處理法逐漸受到研究者的重視。

煤化工廢水經(jīng)過(guò)厭氧酸化處理后，廢水中有機(jī)物的生物降解性能顯著提高，使后續(xù)的好氧生物處理CODcr的去除率達(dá)90%以上。其中較難降解的有機(jī)物萘、喹啉和吡啶的去除率分別為67%，55%和70％， 而一般的好氧處理這些有機(jī)物的去除率不到20％。

采用厭氧固定膜－好氧生物法處理煤化工廢水，也得到了比較滿意的效果。

3、深度處理

煤化工廢水經(jīng)生化處理后，出水的CODcr、氨氮等濃度雖有*的下降，但由于難降解有機(jī)物的存在使得出水的COD、色度等指標(biāo)仍未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，生化處理后的出水仍需進(jìn)一步的處理。深度處理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技術(shù)、吸附法催化氧化法及反滲透等膜處理技術(shù)。

1）、混凝沉淀

沉淀法是利用水中懸浮物的可沉降性能，在重力作用下下沉，以達(dá)到固液分離的過(guò)程。其目的是除去懸浮的有機(jī)物，以降低后續(xù)生物處理的有機(jī)負(fù)荷。

在生產(chǎn)中通常加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等來(lái)強(qiáng)化沉淀效果，此法的影響因素有廢水的pH、混凝劑的種類和用量等。

2）、固定化生物技術(shù)

固定化生物技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，可選擇性地固定優(yōu)勢(shì)菌種，有針對(duì)性地處理含有難降解有機(jī)毒物的廢水。

經(jīng)過(guò)馴化的優(yōu)勢(shì)菌種對(duì)喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2－5倍，而且優(yōu)勢(shì)菌種的降解效率較高，經(jīng)其處理8h可將喹啉、異喹啉、吡啶降解90%以上。

3）、高級(jí)氧化技術(shù)

由于煤化工廢水中的有機(jī)物復(fù)雜多樣，其中酚類、多環(huán)芳烴、含氮有機(jī)物等難降解的有機(jī)物占多數(shù)，這些難降解有機(jī)物的存在嚴(yán)重影響了后續(xù)生化處理的效果。

高級(jí)氧化技術(shù)是在廢水中產(chǎn)生大量的HO.自由基HO.自由基能夠無(wú)選擇性地將廢水中的有機(jī)污染物降解為二氧化碳和水。高級(jí)氧化技術(shù)可以分為均相催化氧化法、光催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他催化氧化法。

催化氧化法可以應(yīng)用在煤化工廢水處理工藝的前段，去除部分COD和增強(qiáng)廢水的可生化性，但存在消耗量大，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題，因此該技術(shù)在后續(xù)的深度處理單元中應(yīng)用可以獲得更好的經(jīng)濟(jì)性和降解效果。

4）、吸附法

由于固體表面有吸附水中溶質(zhì)及膠質(zhì)的能力，當(dāng)廢水通過(guò)比表面積很大的固體顆粒時(shí)，水中的污染物被吸附到固體顆粒（吸附劑）上，從而去除污染物質(zhì)。該方法可取得較好的效果，但存在吸附劑用量大，費(fèi)用高產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題，一般適合小規(guī)模污水處理應(yīng)用。

4、煤化工污水處理設(shè)備的難點(diǎn)：

近年來(lái)，不斷有新的方法和技術(shù)用于處理煤化工廢水，但各有利弊。

單純的生物氧化法出水中含有一定量的難降解有機(jī)物，COD值偏高，不能*達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

吸附法雖能較好地除去CODcr，但存在吸附劑的再生和二次污染的問(wèn)題。

催化氧化法雖能降解難以生物降解的有機(jī)物，但實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中存在運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題。

厭氧－好氧聯(lián)合處理煤化工廢水可以獲得理想的處理效果，運(yùn)行管理和成本相對(duì)較低，該工藝是煤化工廢水的主要選用工藝。

但當(dāng)在來(lái)水濃度較高和含有較多難降解有機(jī)物時(shí)出水難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，需要與催化氧化和混凝沉淀等工藝配合使用。

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