公布日：2022.02.22
申請日：2020.08.10
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C01D3/04(2006.01)I;C01D5/00(2006.01)I;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于煤制甲醇工藝領域，涉及一種煤制甲醇工藝污水綜合處理方法和裝置。該方法將污水處理場進水劃分為生產污水系列、含鹽污水系列、清凈廢水系列和高鹽水系列；其中，生產污水系列和含鹽污水系列以不同路線分別進行處理。本發(fā)明實施后可實現(xiàn)清凈廢水全部回用至循環(huán)水場，產出氯化鈉滿足GB/T5462‑2015工業(yè)鹽二級標準，硫酸鈉滿足GB/T6009‑2014Ⅲ類合格品，滿足污水零排放分鹽要求。
權利要求書
1.一種煤制甲醇工藝污水綜合處理方法，其特征在于，將污水處理場進水劃分為生產污水系列、含鹽污水系列、清凈廢水系列和高鹽水系列；其中，生產污水系列和含鹽污水系列以不同路線分別進行處理；所述生產污水系列按以下步驟進行處理：均質調節(jié)、溶氣氣浮、好氧生化處理、二沉、高密度沉淀、臭氧氧化、生物曝氣、流砂過濾；所述含鹽污水系列按以下步驟進行處理：軟化澄清、均質調節(jié)、兩級A/O生化處理、二沉、高密度沉淀、臭氧氧化與生物曝氣；處理后的含鹽污水系列進入清凈廢水處理單元；所述清凈廢水系列按以下步驟進行處理：均質調節(jié)、第一預處理系統(tǒng)處理、第一超濾系統(tǒng)處理、第一膜濃縮系統(tǒng)處理，得到第一膜濃縮系統(tǒng)濃水；所述第一膜濃縮系統(tǒng)濃水進入高鹽水處理流程；所述高鹽水系列按以下步驟進行處理：均質調節(jié)、第二預處理系統(tǒng)處理、第二超濾系統(tǒng)處理、離子交換系統(tǒng)處理、第二膜濃縮系統(tǒng)處理，得到第二膜濃縮系統(tǒng)濃水，所述第二膜濃縮系統(tǒng)濃水進行第三預處理系統(tǒng)處理、第三超濾系統(tǒng)處理、第一分鹽系統(tǒng)處理，得到第一分鹽系統(tǒng)產水和濃水；所述第一分鹽系統(tǒng)產水和濃水進入第二分鹽系統(tǒng)分別進行淡水制鹽流程和濃水硝鹽聯(lián)產流程，制鹽流程和硝鹽聯(lián)產流程的剩余母液進行干燥結晶產雜鹽流程。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤制甲醇工藝污水綜合處理方法，其中，所述生產污水系列按以下步驟進行處理：生產污水送入生產污水均質調節(jié)罐，進行水量調節(jié)和水質混合；生產污水均質調節(jié)罐出水自流至生產污水溶氣氣浮設備，氣浮出水送至生產污水A/O生化池的分配池，系統(tǒng)收集的生活污水直接進入生產污水A/O生化池的分配池，在分配池內，生產污水系列和營養(yǎng)鹽混合后，分配進入生產污水A/O生化池；缺氧池出水自流至曝氣池并完成碳化反應，曝氣池硝化液回流液送至缺氧池前端；曝氣池出水自流至生產污水二沉池，生產污水二沉池底泥通過回流污泥泵提升回流至缺氧池前端，剩余污泥通過回流污泥泵出口分支管線排至污泥濃縮池，二沉池出水經泵提升至生產污水高密度沉淀池；在生產污水高密度沉淀池中，污水在澄清濃縮區(qū)完成泥水分離，去除大部分固體懸浮物，底部沉淀污泥部分回流至前端絮凝區(qū)，其余排放至污泥濃縮池；生產污水高密度沉淀池出水自流至生產污水臭氧氧化池，污水在生產污水臭氧氧化池內與臭氧反應，污水經氧化后進入生產污水臭氧穩(wěn)定池，釋放未反應完全的臭氧；生產污水臭氧穩(wěn)定池出水自流至生產污水曝氣生物濾池；在生產污水曝氣生物濾池內，進一步去除污水中存留的有機物，曝氣生物濾池出水自流至砂濾池，由設置在砂濾池內的流砂過濾器去除水中的細小懸浮物；流砂過濾器出水自流入生產污水監(jiān)護池，由生產污水回用泵提升送出界外用作循環(huán)水補水。
3.根據(jù)權利要求2所述的煤制甲醇工藝污水綜合處理方法，其中，來自MTO裝置急冷塔的高濃度廢水經預處理后進入生產污水A/O生化池進行處理；所述預處理包括：混凝沉淀、均質調節(jié)、中和、厭氧處理；優(yōu)選地，所述預處理包括以下步驟：來自MTO裝置急冷塔的高濃度污水由界外壓力進入混凝沉淀池，與混凝劑、絮凝劑混合，去除大部分固體懸浮物，產生的污泥通過泵排至污泥濃縮池；混凝沉淀池出水自流進入?yún)捬蹙|調節(jié)池，攪拌使水質混合均勻；厭氧均質調節(jié)池出水自流進入?yún)捬趸旌铣�，與厭氧反應器的部分出水混合，調節(jié)厭氧混合池的水質條件以滿足厭氧反應的進水要求；厭氧混合池內污水進入?yún)捬醴磻�，進行厭氧反應；厭氧反應器處理后的出水進入出水罐，部分自流至生產污水A/O生化池的分配池，部分回流至厭氧混合池。
4.根據(jù)權利要求1所述的煤制甲醇工藝污水綜合處理方法，其中，所述含鹽污水系列的處理方法中，所述兩級A/O生化處理包括：一段缺氧處理、一段曝氣處理、二段缺氧處理、二段曝氣處理。
5.根據(jù)權利要求4所述的煤制甲醇工藝污水綜合處理方法，其中，所述含鹽污水系列按以下步驟進行處理：含鹽污水系列送入軟化澄清設備，去除大部分鈣鎂離子，并實現(xiàn)泥水分離，經中和后，進入含鹽污水均質調節(jié)罐，進行水量調節(jié)和水質混合；含鹽污水均質調節(jié)罐出水自流至含鹽污水兩級A/O生化池進水井，在進水井內，含鹽污水與營養(yǎng)鹽混合，然后平均分配進入含鹽污水一段缺氧池，一段缺氧池出水進入一段曝氣池進行碳化反應和硝化反應，一段曝氣池硝化液回流至一段缺氧池前端；一段曝氣池出水依次進入二段缺氧池和二段曝氣池，進一步去除有機物；二段曝氣池出水自流至含鹽污水二沉池，含鹽污水二沉池底泥通過回流污泥泵提升回流至一段缺氧池前端，剩余污泥通過回流污泥泵出口分支管線排至污泥濃縮池，含鹽污水二沉池出水經泵提升至含鹽污水高密度沉淀池；在含鹽污水高密度沉淀池內，污水在澄清濃縮區(qū)完成泥水分離，去除大部分固體懸浮物，含鹽污水高密度沉淀池底部沉淀污泥部分回流至前端絮凝區(qū)，其余排放至污泥濃縮池；含鹽污水高密度沉淀池出水自流至含鹽污水臭氧氧化池，污水在含鹽污水臭氧氧化池內與臭氧反應，污水氧化后進入含鹽污水臭氧穩(wěn)定池，釋放未反應完全的臭氧，含鹽污水臭氧穩(wěn)定池出水自流至含鹽污水曝氣生物濾池；在含鹽污水曝氣生物濾池內，通過附著在填料表面的生物膜及填料間的生物絮體的氧化、吸附作用，進一步去除水中殘留的COD；含鹽污水曝氣生物濾池出水自流至含鹽污水監(jiān)護池，由含鹽污水回用泵提升至清凈廢水處理單元。
6.根據(jù)權利要求1所述的煤制甲醇工藝污水綜合處理方法，其中，所述清凈廢水的處理步驟中，所述第一預處理系統(tǒng)包含第一除硬除硅除氟單元、第一有機物去除單元、第一過濾單元；所述第二預處理系統(tǒng)包含第二除硬除硅除氟單元、第二有機物去除單元、第一反硝化單元、第一高級氧化單元、生物曝氣單元、第二過濾單元；所述第三預處理系統(tǒng)包含第三除硬除硅除氟單元、第二高級氧化單元、第一脫碳單元。
7.根據(jù)權利要求6所述的煤制甲醇工藝污水綜合處理方法，其中，所述清凈廢水處理流程包括以下步驟：清凈廢水經均質調節(jié)后，進入第一預處理系統(tǒng)，在第一除硬除硅除氟單元中，采用高密度沉淀或膜除硬方式進行除硬、除硅、除氟并完成泥水分離，去除大部分固體懸浮物，產水經過pH調節(jié)調至中性，污泥送至污泥脫水系統(tǒng)；在第一有機物去除單元去除有機物；在第一過濾單元去除懸浮物；第一預處理系統(tǒng)出水進入保安過濾器，保安過濾器出水進入第一超濾系統(tǒng)，通過超濾膜的過濾作用，出水SDI≤3，超濾產水通過余壓進入第一膜濃縮系統(tǒng)；第一膜濃縮系統(tǒng)采用反滲透膜、納濾膜或電驅離子膜，經第一膜濃縮系統(tǒng)處理后，得到第一膜濃縮系統(tǒng)產水和濃水；第一膜濃縮系統(tǒng)產水送至系統(tǒng)回用水系統(tǒng)，第一膜濃縮系統(tǒng)濃水送至高鹽水處理流程。
8.根據(jù)權利要求6所述的煤制甲醇工藝污水綜合處理方法，其中，所述高鹽水處理流程包括以下步驟：所述第一膜濃縮系統(tǒng)濃水進入均質調節(jié)罐后進入第二預處理系統(tǒng)，在第二除硬除硅除氟單元中，采用高密度沉淀或膜除硬方式進行除硬、除硅、除氟并完成泥水分離，去除大部分固體懸浮物，產水經過pH調節(jié)調至中性，污泥送至污泥脫水系統(tǒng)；在第二有機物去除單元去除有機物；經第一反硝化單元去除系統(tǒng)中濃縮后積累的總氮；經第一高級氧化單元將難生物降解的大分子有機物分解為易降解有機物；經生物曝氣單元進一步去除有機物，然后經第二過濾單元去除水中的細小懸浮物以滿足膜系統(tǒng)進水要求；第二預處理系統(tǒng)出水進入第二超濾系統(tǒng)，去除水中的懸浮物、膠體、微生物以及大分子有機物物質，并進一步降低水中的COD和濁度；第二超濾系統(tǒng)出水進入離子交換系統(tǒng)，所述離子交換系統(tǒng)采用弱酸陽型樹脂或螯合樹脂脫除廢水中的殘留硬度，離子交換系統(tǒng)產水由泵提升至第二膜濃縮系統(tǒng)，第二膜濃縮系統(tǒng)前設置保安過濾器；第二膜濃縮系統(tǒng)采用反滲透膜、納濾膜或電驅離子膜，經第二膜濃縮系統(tǒng)處理后，得到第二膜濃縮系統(tǒng)產水和濃水，第二膜濃縮系統(tǒng)產水送至系統(tǒng)脫鹽再生水管網，第二膜濃縮系統(tǒng)濃水送至濃水罐，并任選地與高鹽水流程中各單元排污及反洗排水混合后，送至第三預處理系統(tǒng)；第三預處理系統(tǒng)的第三除硬除硅除氟單元采用NMF高效過濾、膜過濾或管式膜，在第三除硬除硅除氟單元中，高鹽水先經多級反應器處理，除去水中氟離子、鈣、鎂、硅；第二高級氧化單元采用臭氧催化氧化或芬頓氧化，高鹽水與第二高級氧化單元產生的羥基自由基充分接觸氧化，去除廢水中的大部分有機物，第二高級氧化單元出水經泵增壓后送入第一脫碳單元的脫碳罐，進一步脫除TOC，脫碳罐出水進入第三超濾系統(tǒng)；在第三超濾系統(tǒng)中，水中的懸浮物、膠體、微生物以及大分子有機物物質被進一步去除，第三超濾系統(tǒng)出水與阻垢劑和還原劑混合經泵送至第一分鹽系統(tǒng)；所述第一分鹽系統(tǒng)為膜預分鹽系統(tǒng)，采用納濾或雙極膜，經第一分鹽系統(tǒng)處理后，得到第一分鹽系統(tǒng)產水和濃水，第一分鹽系統(tǒng)產水送入第三膜濃縮系統(tǒng)，第一分鹽系統(tǒng)濃水送入第二分鹽系統(tǒng)的硝原料罐；第三膜濃縮系統(tǒng)采用反滲透、納濾膜或電驅離子膜ED，經第三膜濃縮系統(tǒng)處理后，得到第三膜濃縮系統(tǒng)產水和濃水，第三膜濃縮系統(tǒng)濃水送入第二分鹽系統(tǒng)的鹽原料罐，第三膜濃縮系統(tǒng)產水送入系統(tǒng)脫鹽再生水管網。
9.根據(jù)權利要求1所述的煤制甲醇工藝污水綜合處理方法，其中，所述第一分鹽系統(tǒng)濃水進入第二分鹽系統(tǒng)之前先進入第四預處理系統(tǒng)進行處理；所述第四預處理系統(tǒng)包含除硬除氟單元、第二脫碳單元、第三有機物去除單元；優(yōu)選地，所述第一分鹽系統(tǒng)濃水進入第四預處理系統(tǒng)，在除硬除氟單元中，采用重力沉淀或膜除硬系統(tǒng)進行除硬、除氟，在第二脫碳單元調整pH值后采用汽提或吹脫，進一步脫除TOC和堿度，在第三有機物去除單元采用高級氧化去除有機物。
10.根據(jù)權利要求1所述的煤制甲醇工藝污水綜合處理方法，其中，所述第二分鹽系統(tǒng)為蒸發(fā)結晶系統(tǒng)，所述制鹽流程為MVR、結晶或多效蒸發(fā)結晶系統(tǒng)產氯化鈉，所述硝鹽聯(lián)產流程為MVR、結晶或多效蒸發(fā)結晶系統(tǒng)硝鹽聯(lián)產。
11.根據(jù)權利要求1所述的煤制甲醇工藝污水綜合處理方法，其中，所述生產污水系列包括煤制甲醇裝置、MTO裝置、PP裝置、LLDPE裝置及輔助設施排出的生產污水、生活污水，以及地面沖洗水、初期雨水；處理后的生產污水系列回用為循環(huán)水補充水；所述含鹽污水系列包括煤制甲醇裝置的氣化廢水和/或污水廠污泥濃縮上清液；所述清凈廢水包括循環(huán)水排污、化學水站排水和經生化處理后的含鹽污水中的至少一種；所述高鹽水為第一膜濃縮系統(tǒng)產生濃水及高鹽水系列反洗、化洗、非正常工況排水；第二分鹽系統(tǒng)處理后的產品水回用為循環(huán)冷卻水補充水或生產用水，氯化鈉和硫酸鈉作為產品回收，雜鹽以固廢形式外運處理。
12.一種煤制甲醇工藝污水處理系統(tǒng)，包括：生產污水系列處理系統(tǒng)、含鹽污水系列處理系統(tǒng)、清凈廢水系列處理系統(tǒng)和高鹽水系列處理系統(tǒng)；所述生產污水系列處理系統(tǒng)包括：生產污水均質調節(jié)罐、溶氣氣浮設備、生產污水A/O生化池、生產污水二沉池、生產污水高密度沉淀池、生產污水臭氧氧化池、生產污水臭氧穩(wěn)定池、生產污水曝氣生物濾池、砂濾池、生產污水監(jiān)護池；所述含鹽污水系列處理系統(tǒng)包括：軟化澄清設備、含鹽污水均質調節(jié)罐、含鹽污水兩級A/O生化池、含鹽污水二沉池、含鹽污水高密度沉淀池、含鹽污水臭氧氧化池、含鹽污水臭氧穩(wěn)定池、含鹽污水曝氣生物濾池和含鹽污水監(jiān)護池；所述含鹽污水監(jiān)護池出水管線與清凈廢水系列處理單元連接；所述清凈廢水系列處理系統(tǒng)包括：清凈廢水均質調節(jié)罐、第一預處理系統(tǒng)、第一超濾系統(tǒng)、第一膜濃縮系統(tǒng)；第一膜濃縮系統(tǒng)的濃水管線與所述高鹽水處理系統(tǒng)連接；所述高鹽水系列處理系統(tǒng)包括：高鹽水均質調節(jié)罐、第二預處理系統(tǒng)、第二超濾系統(tǒng)、離子交換系統(tǒng)、第二膜濃縮系統(tǒng)、第三預處理系統(tǒng)、第三超濾系統(tǒng)、第一分鹽系統(tǒng)；所述第二膜濃縮系統(tǒng)的濃水管線與所述第三預處理系統(tǒng)連接；所述煤制甲醇工藝清凈廢水的處理系統(tǒng)還包括第二分鹽系統(tǒng)；所述第一分鹽系統(tǒng)的產水管線和濃水管線分別連接所述第二分鹽系統(tǒng)。
13.根據(jù)權利要求12所述的煤制甲醇工藝污水處理系統(tǒng)，其中，還包括預處理系統(tǒng)，所述預處理系統(tǒng)包括混凝沉淀池、厭氧均質調節(jié)池、厭氧混合池、厭氧反應器、預處理出水罐。
14.根據(jù)權利要求12所述的煤制甲醇工藝污水處理系統(tǒng)，其中，所述第二分鹽系統(tǒng)包括蒸汽單元、冷凝水單元、制鹽單元、制硝單元和母液干燥結晶單元；所述蒸汽單元分別連接制鹽單元、制硝單元，所述冷凝水單元分別連接制鹽單元、制硝單元；第一分鹽系統(tǒng)濃水管線連接制硝單元，在制硝單元中，第一分鹽系統(tǒng)濃水與來自蒸汽單元的加熱蒸汽的流向逆向設置；第一分鹽系統(tǒng)產水管線連接制鹽單元，在制鹽單元中，第一分鹽系統(tǒng)產水與來自蒸汽單元的加熱蒸汽的流向同向設置；制硝單元和制鹽單元各自連接母液干燥結晶單元。
15.根據(jù)權利要求12所述的煤制甲醇工藝污水處理系統(tǒng)，其中，所述第一分鹽系統(tǒng)產水管線連接第三膜濃縮系統(tǒng)后連接制鹽單元；所述第一分鹽系統(tǒng)濃水管線連接第四預處理系統(tǒng)后再連接第二分鹽系統(tǒng)。
16.根據(jù)權利要求15所述的煤制甲醇工藝污水處理系統(tǒng)，其中，所述第四預處理系統(tǒng)包含除硬除氟單元、第二脫碳單元、第三有機物去除單元。
17.根據(jù)權利要求12所述的煤制甲醇工藝污水處理系統(tǒng)，其中，所述第一預處理系統(tǒng)包含第一除硬除硅除氟單元、第一有機物去除單元、第一過濾單元；所述第二預處理系統(tǒng)包含第二除硬除硅除氟單元、第二有機物去除單元、第一反硝化單元、第一高級氧化單元、生物曝氣單元、第二過濾單元；所述第三預處理系統(tǒng)包含第三除硬除硅除氟單元、第二高級氧化單元、第一脫碳單元。
18.根據(jù)權利要求12所述的煤制甲醇工藝污水處理系統(tǒng)，其中，超濾系統(tǒng)、膜濃縮系統(tǒng)、第一分鹽系統(tǒng)前均設置有保安過濾器。
（發(fā)明人：厲陽;薛旭;張旭;張海珠;劉凱;劉天竺）
