煤化工企業氣化污水預處理工藝選擇與研究

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　　摘 要：煤化工企業氣化裝置產生的污水主要含有懸浮物、COD、氨氮、硬度、硅酸根等，氣化污水硬度大導致后續污水處理設備及管道結垢嚴重，SiO2含量高導致后續回用水裝置超濾及反滲透膜污染，清洗頻繁，正常生產受到影響。本文結合煤化工氣化污水的特點及氣化廢水處理過程中出現的問題，深入探討了煤氣化污水預處理工藝選擇，解決氣化污水處理相關問題。
　　關鍵詞：煤化工；氣化污水；處理工藝
　　某煤化工項目氣化裝置采用水煤漿氣化加壓技術，采用煤為原料，生產粗煤氣，氣化裝置產生的污水排至污水處理裝置經過生化處理后，進入回用水裝置深度處理并回用。氣化污水硬度大導致污水處理裝置設備及管道結垢嚴重，SiO2含量高導致后續回用水裝置超濾及反滲透膜污染，清洗頻繁，正常生產受到影響。因此，需要對氣化污水進行預處理，降低硬度及二氧化硅含量，保證后續污水處理裝置及回用水裝置穩定運行。
　　1 設計水質
　　根據氣化污水水質監測結果，設計進水水質如下：
　　2 廢水處理工藝方案選擇
　　2.1 除硬技術的選擇
　　電絮凝就是以電能消耗代替強化混凝沉淀的藥劑加入的一種工藝，至于化學反應的作用原理二者無區別，因此，二者的取舍主要取決于消耗和處理工藝的穩定性。電絮凝存在著電極易鈍化、能量消耗大、運行成本較高等問題；另一方面，電絮凝應對水質波動能力較差，當水質變化加大，電絮凝工藝反應滯后，對產水水質要求比較嚴苛的情況下不適用。
　　結合本項目設計情況，水煤漿氣化產生的污水水質復雜，含有高濃度CODcr、氨氮，且水質、水量波動較大，為確保工程的長期穩定可靠運行，該項目選擇了強化混凝沉淀工藝，采用“氫氧化鈉+碳酸鈉”組合的加藥方式。
　　2.2 脫硅工藝技術
　　除硅工藝可分為化學方法和物理方法，物理方法包括超濾脫除膠體硅、氣浮脫除膠體硅、反滲透脫硅、電滲析脫硅。從上述工藝中可以看出，物理脫硅并不能從根本上將硅從水系統中剝離，只能濃縮，需配套相應的消除單元才可應用，并不適用于本項目工況。
　　化學脫硅主要是混凝脫硅，混凝脫硅是利用某些金屬的氧化物或氫氧化物對硅的吸附或凝聚來達到脫硅目的的一種物理化學方法。這是一種非深度脫硅方法，一般的混凝+過濾可去除60%的膠體硅，混凝+澄清過濾可去除90%的膠體硅。本項目投加氫氧化鈉是本系統本身就要投加的脫硬藥劑，在脫硬的同時，其與鎂硬以兼顧脫硅，不再單獨針對脫硅再次投加藥劑。
　　2.3 改造方案
　　為實現除硬、脫硅目的，氣化污水預處理使用一體化高密度沉淀池進行強化混凝沉淀，該工藝是在傳統的平流沉淀池的基礎上，利用動態混凝、加速絮凝原理和淺池理論，把混凝、強化絮凝、斜管沉淀三個過程進行優化[1]。采用高密度沉淀池，投加聚合硫酸鐵、氫氧化鈉、碳酸鈉、陰離子聚丙烯酰胺等藥劑，一方面可以去除廢水中的硬度和部分堿度，另一方面對非常規性結垢離子如鋇、鍶、二氧化硅和鐵等，以及氨、CODCr、BOD5及各類重金屬雜質均有一定的去除作用。沉淀池出水進入中和池，經加酸中和后的污水進入生產廢水調節池后再進入SBR系統。高密度沉淀池池產水鈣鎂硬度可穩定控制在≤240mg/L，二氧化硅<30mg/L，濁度≤10NTU，減少污水設備及管道的結垢，降低對超濾、反滲透膜系統的污染，滿足正常生產及園區外排水質要求。
　　3 結論
　　氣化來水經過高密度沉淀池處理后，可緩解污水處理系統的壓力，有效去除來水SS、硬度、硅化物，從根本上解決污水處理系統存在的問題，實現污水處理系統長周期、高負荷、安全運行，同時保證回用水裝置外排廢水環保達標。
　　參考文獻：
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　　[4]于航，于廣欣，王建偉等.超臨界水氧化處理煤氣化廢水的試驗研究及組合工藝思路探討[J].水處理技術，2013，39（2）：112-115.
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