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摘要：簡單介紹了目前企業(yè)上采用的一些工藝，包括SBR工藝、IMC工藝以及預(yù)處理－A／O－BAF工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用效果，對(duì)煤制甲醇企業(yè)具有一定的參考價(jià)值以實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)。

關(guān)鍵詞：煤制甲醇；廢水；SBR工藝；IMC工藝；A／O工藝

引言

自全球石油危機(jī)爆發(fā)以來，世界各國對(duì)石油的競(jìng)爭日益激烈。我國是一個(gè)“富煤、貧油、少氣”的國家，煤炭儲(chǔ)量相對(duì)豐富。發(fā)展煤制甲醇工藝，不僅是煤炭高效清潔利用的重要一環(huán)，生產(chǎn)的甲醇也可作為清潔能源以及石油化工的重要原料。目前，全國各地尤其是煤炭資源豐富地區(qū)紛紛上馬煤制甲醇項(xiàng)目，但是此項(xiàng)目的耗水量較大，且廢水排放量也較大，廢水中含有大量的有機(jī)污染物、酚類、氰類等，具有生物毒性，因此受到科研機(jī)構(gòu)和各級(jí)環(huán)保部門的重視。且煤炭資源豐富地區(qū)的水資源相對(duì)缺乏，為了處理好節(jié)水減排和環(huán)境保護(hù)的問題，我們需要采用合理的技術(shù)對(duì)廢水進(jìn)行深度處理并加以利用，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。目前煤制甲醇工藝廢水的深度處理技術(shù)，對(duì)我國煤化工企業(yè)選擇合適的廢水處理工藝具有一定的指導(dǎo)作用。

1廢水組成及特點(diǎn)

煤制甲醇工藝產(chǎn)生的廢水成分十分復(fù)雜，含有大量的酚類、油、氨氮化合物以及其他有毒有害的有機(jī)化合物，且根據(jù)煤質(zhì)及工藝的不同其成分也發(fā)生較大的變化。該類廢水的特點(diǎn)是大部分來自氣化廢水、高氨氮含量，COD含量適中以及具有一定可生化性的有機(jī)廢水，若將其直接排入到環(huán)境中會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。

2廢水處理工藝

2．1SBR工藝

序列間歇式活性污泥工藝（SequencingBathReactorActivatedSludgeProcess，簡稱SBR工藝）是一種以間歇曝氣方式運(yùn)行的活性污泥處理技術(shù)，應(yīng)用范圍最廣，其核心設(shè)備為SBR反應(yīng)池，該池具有均化、沉降以及生物降解等一系列作用［1］。該法與傳統(tǒng)方法的區(qū)別在于采用了時(shí)間分割的操作方式、靜置理想沉淀以及非穩(wěn)定的生化反應(yīng)。由于以上的特殊性SBR工藝具有一些優(yōu)點(diǎn)：第一，投資成本低，操作工藝簡單，主要的運(yùn)行模式為：進(jìn)水－反應(yīng)－沉淀－排水，系統(tǒng)簡單緊湊；第二，對(duì)水質(zhì)水量的要求較低，系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)可根據(jù)具體情況靈活調(diào)整；第三，污泥經(jīng)硝化和反硝化后活力增強(qiáng)，使得氮磷去除率高；第四，有機(jī)物去除率高；第五，無污泥膨脹現(xiàn)象；第六，有利于深處理以及中水回收利用。圖1為典型的SBR工藝廢水處理流程圖。廢水首先采用物化預(yù)處理除去大部分懸浮物，主要過程為在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行均質(zhì)化處理，經(jīng)攪拌槽及沉淀池分離后進(jìn)入均衡池，然后由泵送入SBR池進(jìn)行生化處理。在SBR池中每格均進(jìn)行進(jìn)水、曝氣、沉淀等周期性運(yùn)行。隨后繼續(xù)送入BAF池深度處理，可使廢水中的氨氮化合物等污染物進(jìn)一步除去達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。SBR廢水處理工藝已在中原大化有限責(zé)任公司的煤制甲醇項(xiàng)目中實(shí)施［2］。經(jīng)過改變工藝運(yùn)行參數(shù)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于低有機(jī)物濃度的廢水易降低反應(yīng)時(shí)間來提高污泥有機(jī)物的負(fù)荷，否則會(huì)導(dǎo)致活性污泥發(fā)現(xiàn)內(nèi)源氧化現(xiàn)象。對(duì)于高有機(jī)物濃度的廢水易增加反應(yīng)時(shí)間來降低污泥有機(jī)物負(fù)荷，在處理過程中極易出現(xiàn)出水渾濁及污泥膨脹現(xiàn)象。

2．2IMC工藝

IMC工藝也稱為間歇多循環(huán)工藝，它是一種改進(jìn)的SBR工藝，其基本原理為：根據(jù)反應(yīng)時(shí)段的不同使反應(yīng)器內(nèi)處于好氧和缺氧的不斷變化中，進(jìn)而形成一系列A／O的串聯(lián)［3］。該工藝集曝氣池和沉淀池為一體，采用間歇曝氣的方式，由于好氧和厭氧操作同時(shí)進(jìn)行，因此該工藝不僅具有除碳的作用，還具有短程硝化反硝化的功能。該工藝具有以下4個(gè)特點(diǎn)：①沉淀和曝氣在同一池中進(jìn)行操作，設(shè)備簡單，占地面積少，成本較低，維護(hù)也較方便；②運(yùn)行靈活，可根據(jù)需求進(jìn)行有效控制，滿足不同的出水要求；③對(duì)原水的水質(zhì)水量要求較低，具有抗沖擊能力；④運(yùn)行方式具有程序化特點(diǎn)，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。基于以上特點(diǎn)，IMC工藝在煤制甲醇廢水處理方面具有較廣泛的應(yīng)用。IMC工藝廢水處理流程如圖2所示。生活廢水經(jīng)格柵除去漂浮物后進(jìn)入集水池，隨后經(jīng)提升泵送入廢水調(diào)節(jié)池，氣化廢水由泵直接送入調(diào)節(jié)池。所有廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)后進(jìn)入到IMC池中進(jìn)行生化處理。IMC池分3格，其中每格均按進(jìn)水、曝氣、沉淀以及潷水順序進(jìn)行周期循環(huán)。IMC池的出水經(jīng)過濾后泵入至循環(huán)水站回用作為補(bǔ)充水，也可采用活性炭過濾等深度處理，保證出水在生化處理不穩(wěn)定時(shí)CODCr達(dá)標(biāo)。貴州某煤化工企業(yè)采用上述廢水處理系統(tǒng)，對(duì)工業(yè)產(chǎn)生的廢水及生活廢水進(jìn)行處理后作為循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水使用，不僅節(jié)約了寶貴的水資源，而且大大降低了廢水對(duì)環(huán)境的危害，達(dá)到了較好的效果和社會(huì)效益。

2．3預(yù)處理－A／O－BAF工藝

預(yù)處理－A／O－BAF工藝的核心部分在于A／O池，它影響著整個(gè)系統(tǒng)的處理效果。A／O法為缺氧－好氧活性污泥法，該法的特點(diǎn)是具有前置反硝化生物脫氮系統(tǒng)，工藝成熟，流程簡單，無需額外增加碳源，且在前的缺氧池可減輕好氧池的有機(jī)負(fù)荷［4］。圖3為預(yù)處理－A／O－BAF工藝流程圖。含氰廢水進(jìn)入到破氰池中，通過物理化學(xué)方法將CN－除去，主要包括堿性氯化法［5］、臭氧氧化法［6］及生物法［7］。除去CN－的廢水進(jìn)入到調(diào)節(jié)池，與其他工段產(chǎn)生的廢水和生活廢水進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，使得后續(xù)進(jìn)入到生物處理系統(tǒng)的進(jìn)水穩(wěn)定。廢水經(jīng)調(diào)節(jié)后泵送入淺層氣浮機(jī)，在其中添加PAC及PAM除去懸浮物。氣浮出水自動(dòng)進(jìn)入A／O池，在A／O池中大部分有機(jī)污染物被除去。隨后生化系統(tǒng)出水繼續(xù)進(jìn)入到二沉池，用于將A／O池中的出水泥水分離和污泥回流，剩余的污泥也可在池中被排出。廢水經(jīng)泥水分離后進(jìn)入到絮凝沉淀池中進(jìn)行深度處理，在池中與藥劑混合后懸浮物可得到進(jìn)一步去除。最后經(jīng)泵送至BAF，出水可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)中產(chǎn)生的污泥可經(jīng)過污泥濃縮池和帶式污泥脫水機(jī)等污泥處理系統(tǒng)達(dá)到外運(yùn)的目的。新鄉(xiāng)某煤制甲醇廠采用上述廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行廢水及污泥處理，系統(tǒng)運(yùn)行比較穩(wěn)定，處理效率較高，維護(hù)方便，抗沖擊能力強(qiáng)，可達(dá)到了良好的處理效果。在A／O工藝的基礎(chǔ)上又陸續(xù)發(fā)展了A2／O工藝，它是在缺氧池前增設(shè)了厭氧池，可提高廢水的可生化性，難降解的有機(jī)物也可轉(zhuǎn)化為小分子或者易降解的有機(jī)物，因此去除效果優(yōu)于A／O工藝。但此工藝較復(fù)雜，成本較大，抗沖擊負(fù)荷能力也不理想。

3結(jié)論

為了充分利用我國豐富的煤炭資源以及緩解石油危機(jī)，需要大力發(fā)展煤化工項(xiàng)目，其中煤制甲醇是其中的重要一環(huán)，但是煤制甲醇項(xiàng)目產(chǎn)生的廢水會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的危害。本文介紹了SBR工藝、IMC工藝以及預(yù)處理－A／O－BAF工藝的特點(diǎn)以及在煤制甲醇廢水處理中的應(yīng)用，對(duì)煤制甲醇企業(yè)具有一定的參考價(jià)值。其中，SBR工藝與其他預(yù)處理和深度處理工藝相結(jié)合的方式被廣泛應(yīng)用，逐步成為甲醇廢水處理的專用工藝，該技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用以及環(huán)境保護(hù)的目的。

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［7］白云波．SBR法處理含氰廢水的可行性探討［J］．石油石化節(jié)能，2001，17（2）：32－33

作者:張杰 單位:山西焦煤集團(tuán)五麟煤焦開發(fā)有限責(zé)任公司