煤制油作為石油替代產(chǎn)品.具有保障國(guó)家能源安全的戰(zhàn)略意義。然而,煤制油在煤液化過(guò)程中的高耗水、污染一直為人詬病,每噸油轉(zhuǎn)化過(guò)程中需要消耗新鮮水10t。此外。我國(guó)產(chǎn)煤地區(qū)水資源普遍低于全國(guó)平均水平.水資源成為煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要制約因素。因此。采用各種先進(jìn)高效的節(jié)水減排技術(shù)是解決水資源問(wèn)題的重要途徑之一。
煤直接液化是將煤炭在催化劑的作用下直接在高壓下加氫.是煤直接合成柴油、石腦油等油品的過(guò)程。在生產(chǎn)過(guò)程中需要消耗大量冷卻水和除鹽水。循環(huán)冷卻水用水和除鹽水制備用水占總用水量的90%以上.且循環(huán)冷卻排污水和除鹽水制備過(guò)程中離子交換再生廢水占全廠廢水總量的比例較大,約50%左右。因此,對(duì)含鹽廢水進(jìn)行妥善有效的處理并回收利用.不但可減少大量的水資源浪費(fèi),而且可避免含鹽廢水的直接排放給土壤、地表水、地下水帶來(lái)嚴(yán)重的污染,危及生態(tài)環(huán)境。
煤化工廢水治理工藝路線基本遵行“物化預(yù)處理+A/O生化處理+物化深度處理”,以下做簡(jiǎn)單介紹。
1、物化預(yù)處理
預(yù)處理常用的方法:隔油、氣浮等。
因過(guò)多的油類會(huì)影響后續(xù)生化處理的效果,氣浮法煤化工廢水預(yù)處理的作用是除去其中的油類并回收再利用,此外還起到預(yù)曝氣的作用。
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、固定床生物膜反應(yīng)器(FBBR)、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)固定床生物膜反應(yīng)器(FBBR)
FBBR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、氨氮等濃度雖有極大的下降,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。具體參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
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。
廢水處理工藝基本要求
1、技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行總體設(shè)計(jì),力求節(jié)能降耗、工程投資低、運(yùn)行成本低、操作管理方便、工藝技術(shù)先進(jìn)成熟的廢水處理工藝流程。
2、工藝流程做到穩(wěn)定、高效、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),運(yùn)行靈活、設(shè)備布置合理結(jié)構(gòu)緊湊;
3、設(shè)備選型、匹配得當(dāng),運(yùn)行穩(wěn)定可靠,性價(jià)比高,維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單,使用壽命長(zhǎng);
4、采用現(xiàn)代化自控技術(shù),設(shè)置必要的監(jiān)控儀表,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理,提高管理水平;
5、處理系統(tǒng)運(yùn)行有一定的靈活性和調(diào)節(jié)余地,以適應(yīng)水質(zhì)水量的變化;
6、設(shè)計(jì)美觀、布局合理。盡量采取措施減小對(duì)周圍環(huán)境的影響,合理控制氣味、噪聲。