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煤气化废水处理

 江西拟态王格 2023-11-19 发布于江西

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商业气化炉的分类

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煤气化废水特征分析

煤气化废水是发生煤气过程中所产生的污染物浓度极高的污水;含有大量的酚、氰化物和焦油、及众多的杂环化合物和多环芳烃。而且煤的级别越低,水质越恶劣。高含酚,废水中COD的60%(质量分数)以上是酚,其中挥发酚占40%。用鲁奇加压气化工艺时,废水中酚含量可高达5500mg/L,出水含酚浓度小于0.5mg/L的排放标准。污染物中氨的浓度也很高。通常使生化处理前的废水酚含量不超过200-300mg/L。

煤气化废水处理流程:针对性的预处理→生物处理→深度处理。

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煤气化废水的预处理

煤气化废水预处理包括除油、气浮、、脱酸、蒸氨、、脱酚、破氰、吸附、混凝沉淀等;煤气化含酚废水的性质依据工艺的不同,如含酚浓度、pH值、含酚种类、含盐度等,即使相同工艺产生的废水,随原料煤、设备情况和操作条件等因素的不同,且含酚废水水质变化也较大。

1)  酚氨系统预处理工艺流程

该处理单元是指针对酚氨废水的综合处理,本装置系统主要包括:脱酸脱氨、萃取、溶剂汽提、溶剂回收、溶剂贮存、废液系统、加碱系统、冷凝液回收系统、氨气净化系统等。

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酚氨系统预处理方框流程图

2)  酚氨系统工艺流程推荐

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酚氨系统工艺流程图

3)  工艺特点:

(1)   专有的抗堵塔内件应用,保证了塔器的运行。

(2)   关键设施采用耐腐蚀材质,能有较长的使用寿命。

(3)   自动化程度高,运行稳定。

(4)   耦合工艺能够使下一个塔的热量回收,节能效果良好,比常规不利用蒸氨塔蒸汽的流程节省蒸汽约40%。

(5)   较常规工艺增加了一个塔,系统运行更稳定,萃取剂的用量少,质量好,效果好。

(6)   汽提脱酸侧线脱氨塔,并在脱酸脱氨塔中加入NaOH。

(7)   串联双塔两级萃取,并选用二异丙基醚作为一级萃取剂。

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煤气化废水的生化处理

生化法是煤气化废水处理的有效方法,然而经过酚氨系统处理后的废水,COD和氨氮浓度仍很高,COD主要为剩余酚、有机酸、多环芳烃、氮氧杂环化合物等,生化难度很大。

项目各装置或设施排放水质一览表

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1)  水煤浆气化废水水质分析

(1)   氨氮含量高,通常气化废水NH3-N在300~400mg/L以上,COD含量相对偏低,C/N约<2,单独处理需要补充碳源。

(2)   SS含量高通常达到200mg/L,TDS在2000-3000mg/L左右。

(3)   高温气化,有机物可生化性好、CN含量低,生物抑制性弱。

(4)   废水温度高,通常达40℃。

(5)   由于水煤浆碱度控制,通常气化水中含钙量高。

2)  酚氨废水废水水质分析:

(1)   含油高。主要是矿物油和动植物油,根据煤质特性有较大差异。

(2)   有较高生物抑制性,酚类物质对生化有抑制性、

(3)   废水发泡性较强,影响预处理和生化系统。多元酚、脂肪烃类物质呈油性,采用加压气浮工艺除油,空气中的氧会使废水色度加深,多元酚氧化为中间产物多环类物质更加难以生化降解的难题出现,使后续生物工艺处理效能下降。

(4)   可生化性差。采用高级氧化等后处理方法才实现达标排放。

3)  生化系统工艺流程

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生化系统工艺流程

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改良SBR工艺在煤气化废水处理应用

目前国内采用水煤浆气化(德士古)技术的生产企业,出水水质执行《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准或《合成氮工业水污染物排放标准》(GB 13458—2001)一级标准。采用改良SBR工艺处理水煤浆气化(德士古)废水处理效果好、运行稳定、操作灵活。

1)  主要特点

(1)   改良SBR是典型的时间推流型反应器。反应池的单位容积处理效率高于完全混和型反应池以及不完全推流式反应池。

(2)   改良SBR反应池内的活性污泥交替处于厌氧、缺氧和好氧状态,可以看成多个A/O的串联运行方式,对废水中氨氮的去除率达到98%,出水氨氮浓度小于10mg/L。

(3)   SBR反应池中BOD5浓度梯度的存在有利于抑制丝状菌的生长,能克服传统活性污泥法常见的污泥膨胀问题。

(4)   池型采用完全混合式,抗冲击负荷能力强。

(5)   采用碟式射流曝气技术,通过对鼓风机和射流循环泵的控制,可实硝化与反硝化的交替运行。

(6)   在改良SBR池中,根据工艺及运行周期的设置,分别外加碳源(甲醇)、碱度(液碱)和磷,保证生化反应的顺利进行。

(7)   在线仪表pH/ORP、DO设置;建立有机物降解与脱氮过程的相关关系,实现过程的智能控制。优化运行条件,提高处理效率,降低运行成本。

2)  生化系统工艺流程

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生化系统工艺流程

3)  完整的SBR操作周期一般分为四个步骤

(1)   反应阶段——多个曝气(O)和无氧搅拌(A)阶段串联组成,此时有机污染物和氨氮被微生物氧化分解。

(2)   沉淀阶段——停止反应,活性污泥沉到底部,上层水变清。

(3)   滗水阶段——沉淀结束后,滗水器开始工作,自上而下逐渐排出上清液。

(4)   闲置阶段——闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。

4)  改良SBR池运行周期

SBR池运行周期

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