煤化工產(chǎn)業(yè)中的污水處理說明書

1、封面：題目:煤化工產(chǎn)業(yè)中的污水處理摘要：關(guān)鍵詞: 目錄一、煤化工概述11.1 煤化工行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀11.2 煤化工發(fā)展趨勢(shì)11.3 廢水處理的重要性2二、煤化工廢水處理概述32.1 廢水處理工藝基本要求32.2 廢水治理目標(biāo)3三、煤化工廢水的特點(diǎn)13.1 煤化工企業(yè)排放廢水概述13.2煤氣化廢水的水質(zhì)特性1四、煤化工廢水的處理方法24.1 預(yù)處理24.2 生化處理24.2.1 生物炭法（PACT）24.2.2 生物流化床處理法（PAM）34.2.3 固定化生物技術(shù)34.2.4 序批式活性污泥法（SBR）34.2.5 載體流動(dòng)床生物膜法（CBR）34.3 生物處理法44.3.1 厭氧生物法44.3

2、.2 好氧生物處理法54.3.3 厭氧好氧聯(lián)合生物法54.4 化學(xué)處理法54.4.1 催化濕式氧化技術(shù)54.4.2 焚燒法54.4.3 臭氧氧化法64.4.4 化學(xué)混凝和絮凝64.5 含鹽廢水的處理64.6 酚氨廢水的處理84.7 氨氮的處理工藝10五、深度處理125.1 混凝沉淀125.2 吸附法125.3 高級(jí)氧化技術(shù)125.4 固定化生物技術(shù)13六、煤化工廢水處理的難點(diǎn)14七、廢水處理的工藝流程157.1 預(yù)處理工藝157.2 生化處理工藝157.3 三級(jí)處理工藝167.4 污泥處理工藝167.5 廢氣處理工藝167.6 污水回用處理工藝177.7 濃鹽水達(dá)標(biāo)處理或濃縮處理工藝177.8

3、 蒸發(fā)結(jié)晶工藝187.9 現(xiàn)代廢水處理工藝18總結(jié)20致謝21參考文獻(xiàn)22一、煤化工概述1.1 煤化工行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀煤化工始于18世紀(jì)，19世紀(jì)形成體系，20世紀(jì)成為化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。第二次世界大戰(zhàn)后，石油化工削弱了煤化工在化學(xué)工業(yè)中的地位。20世紀(jì)70年代石油能源危機(jī)時(shí)，煤化工曾一度再受青睞。進(jìn)入80年代隨石油供應(yīng)充足，價(jià)格下跌，煤化工在世界范圍內(nèi)處于蕭條；焦化及焦化加工、電石乙炔化工等傳統(tǒng)煤化工發(fā)展滯緩，新一代煤化工基本處于開發(fā)階段。 我國(guó)煤炭資源相對(duì)豐富，能源消費(fèi)以煤為主，消費(fèi)比例高達(dá)70%左右，另外，我國(guó)的化學(xué)工業(yè)是以煤化工起家的，過去、現(xiàn)在以致將來，煤化工都是我國(guó)化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)和

4、支柱之一。1.2 煤化工發(fā)展趨勢(shì)煤化工發(fā)展趨勢(shì)煤化工發(fā)展趨勢(shì)煤化工發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的煤化工是以低技術(shù)含量和低附加值產(chǎn)品為主導(dǎo)的高能耗、高排放、高污染、低效益、即“三高一低”行業(yè)，這種對(duì)資源過度消耗、嚴(yán)重污染環(huán)境、粗放的不可持續(xù)的發(fā)展方式已難以為繼。為此，必需適時(shí)加速轉(zhuǎn)變煤化工的發(fā)展方式，著力推進(jìn)現(xiàn)代煤化工的發(fā)展。 現(xiàn)代煤化工是以煤的潔凈利用技術(shù)為基礎(chǔ)，以潔凈煤技術(shù)、先進(jìn)的煤轉(zhuǎn)化技術(shù)以及節(jié)能、降耗、減排、治污等新技術(shù)的集成應(yīng)用，發(fā)展有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。與時(shí)俱進(jìn)地采用新技術(shù)，是現(xiàn)代煤化工的核心。 現(xiàn)代煤化工是技術(shù)密集型和投資密集型產(chǎn)業(yè)，堅(jiān)持一體化、基地化、大型化、現(xiàn)代化，實(shí)施集約經(jīng)營(yíng)?，F(xiàn)代煤化工是資源節(jié)

5、約型、環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)，采取最有利于資源利用、降低污染、保護(hù)生態(tài)、提高效益的建設(shè)和運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。綜合廢水中CODcr一般在5000mg/L左右、氨氮在200500mg/L，廢水所含有機(jī)污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解的有機(jī)化合物的工業(yè)廢水。廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類化合物和苯類化合物；砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機(jī)物；難降解的有機(jī)物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。目前國(guó)內(nèi)處理煤化工廢水的技術(shù)主要采用生化法，生化法對(duì)廢水中的苯酚類及苯類物質(zhì)有較好的去除作用，但對(duì)喹啉類、吲哚類、吡啶類、咔唑類等一些難降解有機(jī)物處理效果較差

6、，使得煤化工行業(yè)外排水CODcr難以達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)煤化工廢水經(jīng)生化處理后又存在色度和濁度很高的特點(diǎn)（因含各種生色團(tuán)和助色團(tuán)的有機(jī)物，如3-甲基-1,3,6庚三烯、5-降冰片烯-2-羧酸、2-氯-2-降冰片烯、2-羥基-苯并呋喃、苯酚、1-甲磺?；?4-甲基苯、3-甲基苯并噻吩、萘-1,8-二胺等）。 因此，要將此類煤氣化廢水處理后達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)，主要進(jìn)一步降低CODcr、氨氮、色度和濁度等指標(biāo)。1.3 廢水處理的重要性水是人類生命之源，也是人類從事生產(chǎn)最基本的自然資源，在人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中起著決定性作用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人口的急速增長(zhǎng)，再加上水源浪費(fèi)以及水源污染，水資源的短缺

7、已經(jīng)成為當(dāng)今人類面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一?；どa(chǎn)過程一般需用大量的水，同時(shí)會(huì)排放出相當(dāng)數(shù)量的廢水?；ひ话愣嗉胁贾迷诮?、河、湖、海附近，生產(chǎn)廢水就近排入水域，對(duì)水域造成污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)化工行業(yè)排出的廢水量占全部廢水量的22%，居第一位。事實(shí)上，化工廢水對(duì)水系的污染是許多地方最嚴(yán)重的環(huán)境污染現(xiàn)象，是進(jìn)行環(huán)境治理的首要目標(biāo)。我國(guó)是一個(gè)煤炭資源豐富的國(guó)家，煤化工企業(yè)較多，在煤煉焦、煤氣凈化及化工產(chǎn)品回收精制等過程產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢水，必須及時(shí)處理，再回收利用，緩解當(dāng)前水資源緊缺和環(huán)境污染帶來的壓力。因此，如何實(shí)現(xiàn)煤化工企業(yè)達(dá)標(biāo)、減少排放是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的大事。二、煤化工廢水處理概述2.1 廢水處理

8、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。2.2 廢水治理目標(biāo)在節(jié)能減排的大背景下，“先污染后治理”的傳統(tǒng)型煤化工污染控

9、制模式已很難實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益最大化的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。源頭控制和末端治理相結(jié)合的零排放綜合治理模式，可最大限度的節(jié)約和高效利用各種資源，減少直至不排放污染物。有煤化工廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似煤化工廢水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。 1） 源頭控制、節(jié)水減排煤化工污水種類很多，以工藝劃分有造氣、脫硫、變換、合成、精餾等污水，包括諸多水處理、水利用、廢水處理等操作單元。按串級(jí)利用、一水多用、閉路循環(huán)等原則，從系統(tǒng)角度可最大限度的降低新鮮水消耗和廢水的排放量。 2） 末端治理、廢水資源化煤化工項(xiàng)目為高耗水項(xiàng)目，要降低企業(yè)的耗水量，做到清污分流、廢水回用。 3） 零排放零排放是廢水排

10、放無(wú)限減少直至為零的活動(dòng)，是實(shí)現(xiàn)水資源利用最大化。三、煤化工廢水的特點(diǎn)3.1 煤化工企業(yè)排放廢水概述煤化工企業(yè)排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)。綜合廢水中CODcr一般在5000mg/l左右、氨氮在200500mg/l，廢水所含有機(jī)污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解的有機(jī)化合物的工業(yè)廢水。廢水中的易降解有機(jī)物主要是酚類化合物和苯類化合物；砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機(jī)物；難降解的有機(jī)物主要有砒啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。目前國(guó)內(nèi)處理煤化工廢水的技術(shù)主要采用生化法，生化法對(duì)廢水中的苯酚類及苯類物質(zhì)有

11、較好的去除作用，但對(duì)喹啉類、吲哚類、吡啶類、咔唑類等一些難降解有機(jī)物處理效果較差，使得煤化工行業(yè)外排水CODcr難以達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)煤化工廢水經(jīng)生化處理后又存在色度和濁度很高的特點(diǎn)（因含各種生色團(tuán)和助色團(tuán)的有機(jī)物，如3-甲基-1,3,6庚三烯、5-降冰片烯-2-羧酸、2-氯-2-降冰片烯、2-羥基-苯并呋喃、苯酚、1-甲磺?；?4-甲基苯、3-甲基苯并噻吩、萘-1,8-二胺等）。因此，要將此類煤氣化廢水處理后達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)，主要進(jìn)一步降低CODcr、氨氮、色度和濁度等指標(biāo)。3.2煤氣化廢水的水質(zhì)特性目前在國(guó)內(nèi)煤氣化技術(shù)主要有三種：一為“德士古”工藝，采用水煤漿氣化技術(shù)，廢水特性為高氨氮（

12、約500mg/L），由于采用高溫氣化工藝，水質(zhì)相對(duì)潔凈，有機(jī)污染程度較低；二為“殼牌”工藝，采用粉煤灰氣化技術(shù)，廢水特性為高氨氮（300mg/L）、高氰化物（50mg/L），其也采用高溫氣化工藝，水質(zhì)相對(duì)潔凈，有機(jī)污染程度低；三為“魯奇”工藝，因氣化溫度低，廢水成分復(fù)雜，污染程度高，特性為高氨氮（400mg/L）、高COD（4000mg/L）、高酚（600mg/L）、高石油類（200mg/L）。三種技術(shù)所產(chǎn)廢水以“魯奇”排水成分最為復(fù)雜、處理難度也最高。三類廢水也有共性，即高氨氮性。氨氮的達(dá)標(biāo)處理是目前煤氣化廢水處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，已成為處理成敗的決定因素。四、煤化工廢水的處理方法煤化工廢水中所

13、含物質(zhì)主要取決于原煤性質(zhì)、焦化產(chǎn)品回收工序與方法、碳化溫度等因素。廢水處理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初，認(rèn)真分析廢水成分，因地制宜，選擇合適的方案，取得最好的效果。目前國(guó)內(nèi)處理煤化工廢水的技術(shù)主要采用生化法，生化法對(duì)廢水中的苯酚類及苯類物質(zhì)有較好的去除作用，但對(duì)喹啉類、吲哚類、吡啶類、咔唑類等一些難降解有機(jī)物處理效果較差，使得煤化工行業(yè)外排水CODcr難以達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)煤化工廢水經(jīng)生化處理后又存在色度和濁度很高的特點(diǎn)（因含各種生色團(tuán)和助色團(tuán)的有機(jī)物，如3-甲基-1,3,6庚三烯、5-降冰片烯-2-羧酸、2-氯-2-降冰片烯、2-羥基-苯并呋喃、苯酚、1-甲磺?；?4-甲基苯、3-甲基苯并噻吩、萘-1,8

14、-二胺等）。因此，要將此類煤氣化廢水處理后達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)，主要進(jìn)一步降低CODcr、氨氮、色度和濁度等指標(biāo)。煤化工廢水的處理方法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。4.1 預(yù)處理預(yù)處理常用的方法：隔油 、氣浮等。因過多的油類會(huì)影響后續(xù)生化處理的效果，氣浮法在煤化工廢水預(yù)處理中的作用是除去其中的油類并回收再利用，此外對(duì)后續(xù)的生化處理還起到預(yù)曝氣的作用 。4.2 生化處理對(duì)于預(yù)處理后的煤化工廢水，一般采用缺氧 好氧生物法處理（A/O 工藝或 A2/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 和氨

15、氮指標(biāo)難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo) 。因此，近年來出現(xiàn)了一些新的生物處理技術(shù)，如生物炭法（PACT） 、生物流化床處理法（PAM）等 。4.2.1 生物炭法（PACT）在生化進(jìn)水中投加粉末活性炭與回流的含炭污泥一起在曝氣池內(nèi)混合，從污泥濃縮池中排出的剩余污泥進(jìn)污泥脫水裝置。在曝氣池內(nèi)，活性污泥附著于粉末活性炭的表面，由于粉末活性炭巨大的比表面積及其很強(qiáng)的吸附能力，提高了污泥的吸附能力，特別在活性污泥與粉末活性炭界面之間的溶解氧和降解基質(zhì)濃度有了很大幅度的提高，從而也提高了 COD 的降解去除率。一般來說在 PACT 系統(tǒng)內(nèi)，活性炭吸附處理 COD 的動(dòng)態(tài)吸附容量在 100%350%（重量百分比），即一公斤粉末

16、活性炭可吸附去除 1.03.5KgCOD。 而且， PACT 法能處理生物難以降解的有毒有害的有機(jī)污染物質(zhì) 。 對(duì)煤化工廢水中的高濃度大分子有機(jī)物具有良好的處理效果 。4.2.2 生物流化床處理法（PAM）PAM 法實(shí)際上是一種基于特殊結(jié)構(gòu)填料的生物流化床技術(shù)，該技術(shù)在同一個(gè)生物處理單元中將生物膜法與活性污泥法有機(jī)結(jié)合，污染物通過吸附和擴(kuò)散作用進(jìn)入生物膜內(nèi) ，通過在活性污泥池中投加特殊載體填料使微生物附著生長(zhǎng)于懸浮填料表面，形成一定厚度的微生物膜層。 附著生長(zhǎng)的微生物可以達(dá)到很高的生物量，因此反應(yīng)池內(nèi)生物濃度是懸浮生長(zhǎng)活性污泥工藝的 24 倍，可達(dá) 812g/L，降解效率也因此成倍提高 。由于

17、微生物為附著生長(zhǎng)方式（不同于活性污泥的懸浮生長(zhǎng)），流動(dòng)床載體表面的微生物具有很長(zhǎng)的污泥齡（20d40d），非常有利于生長(zhǎng)緩慢的硝化菌等自養(yǎng)型微生物的繁殖，填料表面有大量的硝化菌繁殖，因此系統(tǒng)具有很強(qiáng)的硝化去除氨氮能力 。硝化過程： NH+4 + 3/2O2 2H+NO2+H 2O NO2+ O2 NO3反硝化過程： 6NO3+5CH 3OH 5CO2+2N2+7H 2O+6OH4.2.3 固定化生物技術(shù)固定化生物技術(shù)是近年來發(fā)展起來的新技術(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)

18、勢(shì)菌種的降解效率較高，相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明其處理 8h 對(duì)吡啶等物質(zhì)降解率在 90%以上 。4.2.4 序批式活性污泥法（SBR）這是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù) 。 與傳統(tǒng)污水處理工藝不同 ， SBR 技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀 。 它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，該池集均化 、 初沉 、 生物降解 、 二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng) 。 該方法使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，煤化工廢水處理效率提高，池內(nèi)厭氧 、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好，耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，

19、有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。 若出水水質(zhì)仍不達(dá)標(biāo)，也可以在 SBR 生化池內(nèi)投加少量粉末活性炭以提高處理效率。4.2.5 載體流動(dòng)床生物膜法（CBR）CBR實(shí)際上是一種基于特殊結(jié)構(gòu)填料的生物流化床技術(shù)，該技術(shù)在同一個(gè)生物處理單元中將生物膜法與活性污泥法有機(jī)結(jié)合，通過在活性污泥池中投加特殊載體填料使微生物附著生長(zhǎng)于懸浮填料表面，形成一定厚度的微生物膜層。附著生長(zhǎng)的微生物可以達(dá)到很高的生物量，因此反應(yīng)池內(nèi)生物濃度是懸浮生長(zhǎng)活性污泥工藝的2-4倍，可達(dá)8-12g/L，降解效率也因此成倍提高。獨(dú)特設(shè)計(jì)的填料在鼓風(fēng)曝氣的擾動(dòng)下在反應(yīng)池中隨水流浮動(dòng)，帶動(dòng)附著生長(zhǎng)的生物菌群與水體中的污染物和氧氣充分接觸，

20、污染物通過吸附和擴(kuò)散作用進(jìn)入生物膜內(nèi)，被微生物降解，整體系統(tǒng)的降解效率高。由于微生物為附著生長(zhǎng)方式（不同于活性污泥的懸浮生長(zhǎng)），流動(dòng)床載體表面的微生物具有很長(zhǎng)的污泥齡（2040天），非常有利于生長(zhǎng)緩慢的硝化菌等自養(yǎng)型微生物的繁殖，填料表面有大量的硝化菌繁殖，因此系統(tǒng)具有很強(qiáng)的硝化去除氨氮能力。同時(shí)附著生長(zhǎng)方式利于其它特殊菌群的自然選擇，而這些特殊菌群可有效的降解煤氣化廢水中的特征污染物，特別是一些難降解的污染物，從而獲得更低的出水COD濃度。CBR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。4.3 生物處理法生物處理法是利用微生物氧化分解廢水中有機(jī)物的方法，常作為焦化

21、廢水處理系統(tǒng)中的二級(jí)處理。目前，活性污泥法是一種應(yīng)用最廣泛的焦化廢水好氧生物處理技術(shù)。這種方法是讓生物絮凝體及活性污泥與廢水中的有機(jī)物充分接觸；溶解性的有機(jī)物被細(xì)胞所吸收和吸附，并最終氧化為最終產(chǎn)物（主要是CO2）。非溶解性有機(jī)物先被轉(zhuǎn)化為溶解性有機(jī)物，然后被代謝和利用。但是采用該技術(shù)，出水中的CODCr、BOD5、NH3-N等污染物指標(biāo)均難于達(dá)標(biāo)，特別是對(duì)NH3-N污染物，幾乎沒有降解作用。近年來，人們從微生物、反應(yīng)器及工藝流程幾方面著手，研究開發(fā)了生物強(qiáng)化技術(shù)：生物流化床，固定化生物處理技術(shù)及生物脫氮技術(shù)等。這些技術(shù)的發(fā)展使得大多數(shù)有機(jī)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)了生物降解處理，出水水質(zhì)得到了很大改善，使得生

22、物處理技術(shù)成為一項(xiàng)很有發(fā)展前景的廢水處理技術(shù)?？偟膩砜?，生物法具有廢水處理量大、處理范圍廣、運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)后的新技術(shù)使焦化廢水處理達(dá)到了工程應(yīng)用要求，從而使得該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外廣泛采用。但是生物降解法的稀釋水用量大，處理設(shè)施規(guī)模大，停留時(shí)間長(zhǎng)，投資費(fèi)用較高，對(duì)廢水的水質(zhì)條件要求嚴(yán)格，廢水的pH值、溫度、營(yíng)養(yǎng)、有毒物質(zhì)濃度、進(jìn)水有機(jī)物濃度、溶解氧量等多種因素都會(huì)影響到細(xì)菌的生長(zhǎng)和出水水質(zhì)，這也就對(duì)操作管理提出了較高要求。4.3.1 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年開發(fā)成功的，廢水自下而

23、上通過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。4.3.2 好氧生物處理法利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧氣存在的條件下進(jìn)行生物代謝以降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無(wú)害化的處理方法。微生物利用水中存在的有機(jī)污染物為底物進(jìn)行好氧代謝，經(jīng)過一系列的生化反應(yīng)，逐級(jí)釋放能量，最終以低能位的無(wú)機(jī)物穩(wěn)定下來，達(dá)到無(wú)害化的要求，以便返回自然環(huán)境或進(jìn)一步處理。污水處理工程中，好氧生物處理法有活性污泥法和生物膜法兩大類。混合廢水的B/

24、C值約為0.5，且有機(jī)物濃度較低，采用好氧生化是比較經(jīng)濟(jì)的。但因廢水中氨氮濃度較高，因此好氧生化工藝必須具備脫氮功能。4.3.3 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。4.4 化學(xué)處理法4.4.1 催化濕式氧化技

25、術(shù)催化濕式氧化技術(shù)是在高溫、高壓條件下，在催化劑作用下，用空氣中的氧將溶于水或在水中懸浮的有機(jī)物氧化，最終轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)N和CO排放。該技術(shù)的研究始于20世紀(jì)70年代，是在濕式氧化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。濕式催化氧化法具有適用范圍廣、氧化速度快、處理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于其催化劑價(jià)格昂貴，處理成本高，且在高溫高壓條件下運(yùn)行，對(duì)工藝設(shè)備要求嚴(yán)格，投資費(fèi)用高，國(guó)內(nèi)很少將該法用于廢水處理。4.4.2 焚燒法焚燒法治理廢水始于20世紀(jì)50年代。該法是將廢水呈霧狀噴入高溫燃燒爐中，使水霧完全汽化，讓廢水中的有機(jī)物在爐內(nèi)氧化，分解成為完全燃燒產(chǎn)物CO和HO及少許無(wú)機(jī)物灰

26、分。焦化廢水中含有大量NHN物質(zhì)，NH在燃燒中有NO生成，NO的生成會(huì)不會(huì)造成二次污染是采用焚燒法處理焦化廢水的一個(gè)敏感問題。通過研究發(fā)現(xiàn),NH3在非催化氧化條件下主要生成物是N，不會(huì)產(chǎn)生高濃度NO造成二次污染。從而說明，焚燒處理工藝對(duì)于處理焦化廠高濃度廢水是一種切實(shí)可行的處理方法。然而，盡管焚燒法處理效率高，不造成二次污染，但是其昂貴的處理費(fèi)用（約為167美元t ）使得多數(shù)企業(yè)望而卻步，在我國(guó)應(yīng)用較少。4.4.3 臭氧氧化法臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，能與廢水中大多數(shù)有機(jī)物，微生物迅速反應(yīng)，可除去廢水中的酚、氰等污染物，并降低其COD、BOD值，同時(shí)還可起到脫色、除臭、殺菌的作用。臭氧的強(qiáng)氧化性可將

27、廢水中的污染物快速、有效地除去，而且臭氧在水中很快分解為氧，不會(huì)造成二次污染，操作管理簡(jiǎn)單方便。但是，這種方法也存在投資高、電耗大、處理成本高的缺點(diǎn)。同時(shí)若操作不當(dāng)，臭氧會(huì)對(duì)周圍生物造成危害。因此，目前臭氧氧化法還主要應(yīng)用于廢水的深度處理。在美國(guó)已開始應(yīng)用臭氧氧化法處理焦化廢水。4.4.4 化學(xué)混凝和絮凝化學(xué)混凝和絮凝是用來處理廢水中自然沉淀法難以沉淀去除的細(xì)小懸浮物及膠體微粒，以降低廢水的濁度和色度，但對(duì)可溶性有機(jī)物無(wú)效，常用于焦化廢水的深度處理。該法處理費(fèi)用低，既可以間歇使用也可以連續(xù)使用?；炷ǖ年P(guān)鍵在于混凝劑。目前一般采用聚合硫酸鐵作混凝劑,對(duì)CODCr的去除效果較好,但對(duì)色度、F-的

28、去除效果較差。浙江大學(xué)環(huán)境研究所盧建航等12針對(duì)上海寶鋼集團(tuán)的焦化廢水，開發(fā)了一種專用混凝劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：混凝劑最佳有效投加量為300 mg/L，最佳混凝pH范圍為6.06.5；混凝劑對(duì)焦化廢水中的CODCr、F-、色度及總CN都有很高的去除率,去除效果受水質(zhì)波動(dòng)的影響較小，混凝pH對(duì)各指標(biāo)的去除效果有較大的影響。絮凝劑在廢水中與有機(jī)膠質(zhì)微粒進(jìn)行迅速的混凝、吸附與附聚，可以使焦化廢水深度處理取得更好的效果。4.5 含鹽廢水的處理污水和廢水種類繁多，特性千變?nèi)f化，污水和廢水處理方法多種多樣。高濃度鹽分，無(wú)法生化處理或其它辦法處理，只能采用蒸發(fā)除鹽處理，通過蒸發(fā)濃縮，將廢水中的硫酸鈉等物質(zhì)變廢為

29、寶。我們根據(jù)料液特征，采用多效蒸發(fā)、結(jié)晶工藝處理廢水，使蒸發(fā)處理后的水達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。首先將含鹽廢水匯集進(jìn)入原液池，加少量堿液，將廢水PH值調(diào)節(jié)至偏堿性；針對(duì)廢水含鹽量高的特點(diǎn)，整套蒸發(fā)系統(tǒng)由二組強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器組成。整套蒸發(fā)系統(tǒng)采用連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出料的生產(chǎn)方式。原液首先進(jìn)入一效強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器，強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器配有循環(huán)泵，將液體打入蒸發(fā)換熱室，在蒸發(fā)換熱室內(nèi)，外接蒸汽對(duì)原液進(jìn)行加熱。由于蒸發(fā)換熱室內(nèi)壓力較大，液體在蒸發(fā)換熱室中在高于正常液體沸點(diǎn)壓下加熱至過熱。加熱后的液體進(jìn)入結(jié)晶蒸發(fā)室后，液體的壓力迅速下降導(dǎo)致部分液體閃蒸，或迅速沸騰。液體蒸發(fā)后的蒸汽進(jìn)入二效結(jié)晶蒸發(fā)器加熱，未蒸發(fā)

30、液體和鹽分暫存在結(jié)晶蒸發(fā)室。廢水不斷地被蒸發(fā)，廢水中的鹽的濃度越來越高，當(dāng)廢水中的鹽分超過飽和狀態(tài)時(shí)，水中的鹽分就會(huì)不斷地析出，進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶室的集鹽室。一效強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器與二效強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器通過平衡管連接，一效強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器的含鹽廢水在負(fù)壓的作用下自動(dòng)流入二效強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器，二效強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器采用一效強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器的二次蒸汽加熱。二效強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器與一效強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器的運(yùn)行機(jī)理相同，抽鹽泵不斷將二效強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器集鹽室的鹽水混合物送至旋渦鹽分離器，在旋渦鹽分離器內(nèi)，固態(tài)的鹽被分離進(jìn)入儲(chǔ)鹽池，液體進(jìn)入一效強(qiáng)制循環(huán)加熱室加熱，整個(gè)過程周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)水與鹽的最終分

31、離。二效結(jié)晶蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝。 冷凝器連接有真空系統(tǒng)，真空系統(tǒng)抽掉蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生不冷凝氣體，使冷凝器和蒸發(fā)器保持負(fù)壓狀態(tài)，提高蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸發(fā)效率。在負(fù)壓的作用，二效蒸發(fā)器中的廢水產(chǎn)生二次蒸汽自動(dòng)進(jìn)入冷凝器，在循環(huán)冷卻水的冷卻下，廢水產(chǎn)生的二次蒸汽迅速轉(zhuǎn)變成冷凝水。冷凝水可采用連續(xù)出水水方式，由真空泵抽至指定回收位置。整套蒸發(fā)系統(tǒng)采用二效蒸發(fā)的方式，有效地利用熱源；針對(duì)鹽含量高的特點(diǎn)，采用了二效結(jié)晶蒸發(fā)器，實(shí)現(xiàn)了鹽與液體有效分離，保證除鹽系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。其工藝流程如下圖21所示：圖41 含鹽廢水蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備工藝流程圖4.6 酚氨廢水的處理煤氣化廢水來自于煤氣洗滌時(shí)產(chǎn)生的高污

32、染廢水，水質(zhì)成份復(fù)雜，污染物質(zhì)主要有氨、二氧化碳、單元酚、多元酚、脂肪酸等，硫化氫含量較少。這些物質(zhì)都是極性物質(zhì)，并且氨、二氧化碳和硫化氫在水溶液中是揮發(fā)性的弱電介質(zhì)。廢水中的H2S、CO2 等酸性氣體會(huì)對(duì)處理過程造成干擾，并造成設(shè)備腐蝕、結(jié)垢，而氨對(duì)微生物亦有抑制作用，影響后續(xù)的生化處理。酸性氣體及氨在高溫下的溶解度較低，因此采用汽提的方式脫除和回收。溶劑萃取法是從高濃度含酚廢水中回收酚類物質(zhì)的主要方法。該法利用酚在萃取劑中的溶解度大于在水中溶解度的特性，使廢水中酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)移至萃取劑中，從而實(shí)現(xiàn)酚的脫除。溶劑萃取法設(shè)備投資少、占地面積小、脫酚效率高、操作簡(jiǎn)單、能耗低，且可有效回收利用酚類物質(zhì)

33、，因而在廢水脫酚中得到廣泛應(yīng)用。廢水萃取脫酚常用的溶劑有苯、重苯、輕油、重溶劑油、異丙醚、磷酸三丁酯（TBP）、甲基異丁基酮（MIBK）等，其中MIBK 對(duì)單元酚和多元酚分配系數(shù)都較高，萃取效果好，且溶劑回收容易，較適合于煤氣化廢水的萃取脫酚。我們采用精餾方法分離萃取相中的粗酚和溶劑，其中溶劑循環(huán)回用。采用汽提的方式回收廢水中殘留的溶劑。工藝操作條件：表4.1 脫酸塔主要操作參數(shù)設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)變量冷進(jìn)料溫度冷熱進(jìn)料比塔頂壓力塔頂溫度側(cè)線采出率設(shè)計(jì)值350.250.6 MPa40501013% 我公司采用的酚氨廢水回收處理新工藝：?jiǎn)嗡訅A側(cè)線抽出同時(shí)脫酸脫氨、MIBK溶劑萃取，將脫氨提到流程前面，并

34、實(shí)現(xiàn)在一個(gè)塔里同時(shí)脫酸側(cè)線出氨。酸性氣和氨的同時(shí)脫除，極大地降低了污水的pH值，有利于萃取的進(jìn)一步進(jìn)行，成功解決了這一環(huán)保難題。該工藝技術(shù)特點(diǎn)為：1）萃取脫酚的pH值。我公司酚氨回收技術(shù)先脫酸脫氨，由于氨含量大于酸性氣含量，脫酸脫氨后的污水pH值能降低到6.57。2）萃取劑的選擇。我們酚氨回收技術(shù)中采用的酮萃取劑，對(duì)單元酚和多元酚的分配系數(shù)是二異丙醚的35倍。由于酮飽和蒸氣壓比醚低，在相類似的萃取條件下，我們能夠使酚氨回收后出水粗酚含量降低到250ppm以下。酮萃取劑具有廣泛的萃取操作溫度，可以在較高溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，可以節(jié)省脫酸脫氨進(jìn)萃取的降溫循環(huán)水和萃取后水塔酚塔升溫蒸汽量。3）流程。酚氨回

35、收技術(shù)流程更為合理有效，加壓脫酸脫氨降低處理過程起泡，增加操作穩(wěn)定性。采用填料萃取塔，減少建筑面積，運(yùn)行穩(wěn)定。該酚氨回收處理新工藝MIBK在工業(yè)實(shí)際運(yùn)行過程中損耗量大致為DIPE的六分之一，節(jié)約了處理成本。酚氨回收效果好（酚80%95%），酸性氣成分在污水中幾乎沒有（60%99%），COD低(600040002000)，完全滿足后續(xù)生化需求。其工藝流程如下：圖42酚氨廢水的處理工藝流程4.7 氨氮的處理工藝廢水氨氮的達(dá)標(biāo)處理工藝多種多樣，會(huì)因氨氮濃度的不同而存在巨大的差異。一般來說，大于500mg/L采用物化（主要有折點(diǎn)氯化法、吹脫法、化學(xué)反應(yīng)法等）結(jié)合生化的綜合強(qiáng)化工藝居多，小于100mg/

36、L則采用純生化工藝，100500mg/L時(shí)可采用物化結(jié)合生化工藝也可采用純生化工藝。由于折點(diǎn)氯化法和化學(xué)反應(yīng)法對(duì)監(jiān)測(cè)、控制設(shè)備要求很高，目前國(guó)內(nèi)很少采用，對(duì)氨氮的物化處理國(guó)內(nèi)通常采用吹脫法，因此，物化結(jié)合生化的氨氮綜合強(qiáng)化處理工藝在國(guó)內(nèi)可簡(jiǎn)單地理解為“吹脫生化”法。本項(xiàng)目廢水氨氮平均濃度達(dá)到260mg/L，“吹脫生化”法或純生化工藝均適用，但本項(xiàng)目采用“吹脫生化”法具有如下缺點(diǎn)：1)溢出氨氣，造成氨的二次污染。2)反復(fù)調(diào)整PH值，酸堿消耗量大。3)冬季廢水溫降大，影響后續(xù)生化效果。達(dá)到60%去除率需要交換風(fēng)量5002000m3氣/m3水，低值對(duì)應(yīng)PH值12，高值對(duì)應(yīng)PH值10。4)規(guī)模不適用。

37、吹脫法處理氨氮規(guī)模不大于50m3/h，否則不經(jīng)濟(jì)，也影響處理效果。本工程規(guī)模，空氣流速按液泛速度的60%（常規(guī)取值）計(jì)算，最小通風(fēng)量條件下（PH值需調(diào)至12以上）也需要8.8m直徑的吹脫塔，布?xì)夂筒妓鶡o(wú)法均勻，肯定造成短流，使吹脫效果大大下降。以多臺(tái)并聯(lián)形式彌補(bǔ)時(shí)需要34臺(tái)3m直徑的吹脫塔，規(guī)模過大，結(jié)合后續(xù)工藝將出現(xiàn)頭重腳輕的味道。大通風(fēng)量更甚，需要17.6m直徑或并聯(lián)的136臺(tái)3m直徑的吹脫塔。純生化工藝處理氣化廢水已有多項(xiàng)成功先例，如“兗礦國(guó)泰化工有限公司”、“渭南煤化工有限公司”、“中石化金陵化肥廠”、“德州化肥廠”、“榆林神木甲醇有限公司”等。與本項(xiàng)目相同，其采用的氣化工藝也為德士

38、古工藝，廢水組分和水質(zhì)應(yīng)與本項(xiàng)目相同或類似。這些工程均采用直接生化處理工藝，出水全部實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，其中出水氨氮指標(biāo)長(zhǎng)期維持在8mg/L以下。因此本項(xiàng)目直接采用生化處理工藝是完全可行的。但是,不是所有的生化工藝均適用于氣化廢水的脫氮處理，同時(shí)專用于脫氮的生化工藝也受適用性的限制，總體上說適用與處理氣化廢水的脫氮工藝選擇空間不大。目前氣化廢水真正成功的先例多出自多段A/O的SBR生物脫氮工藝（新命名為：IMC工藝）。生物脫氮是利用自然界的氮循環(huán)原理，采用人工控制的方法予以實(shí)現(xiàn)的。具體過程為：污（廢）水中的有機(jī)氮在好氧條件下離解成氨氮，而后在硝化菌的作用下轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮（這個(gè)階段稱為好氧硝化）；隨后

39、在缺氧條件下，反硝化菌作用并由碳源提供能量，使硝酸鹽氮部分變成氮?dú)庖莩觯ㄟ@階段稱為缺氧反硝化）。整個(gè)生物脫氮過程就是氮的分解還原反應(yīng)，反應(yīng)能量從有機(jī)物中獲取。在硝化與反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素主要是溫度、溶解氧、PH值、堿度以及反硝化所需碳源等。生物脫氮系統(tǒng)中硝化菌增長(zhǎng)速度緩慢，所以要有足夠長(zhǎng)的污泥泥齡。反硝化菌的生長(zhǎng)主要在缺氧條件下進(jìn)行，并且要有充裕的碳源提供能量才可促使反硝化過程順利進(jìn)行。五、深度處理煤化工廢水經(jīng)生化處理后，出水的 COD、 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。

40、 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)。5.1 混凝沉淀混凝沉淀法是在生產(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強(qiáng)化沉淀效果調(diào)節(jié)好適當(dāng)?shù)?pH值，使廢水中的懸浮物質(zhì)在混凝劑的作用下聚集進(jìn)而在重力作用下下沉，以達(dá)到固液分離的過程。 其目的是除去懸浮的有機(jī)物。 該方法可有效降低廢水中的濁度。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強(qiáng)化沉淀效果，此法的影響因素有廢水的pH、混凝

41、劑的種類和用量等。5.2 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)生二次污染等問題，一般應(yīng)用于出水處，一般適合小規(guī)模污水處理應(yīng)用。5.3 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

42、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。5.4 固定化生物技術(shù)固定化生物技術(shù)是近年來發(fā)展起來的新技術(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25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。六、煤化工廢水處理的難點(diǎn)近年來，不斷有新的方法和技術(shù)用于處理煤化工廢水，但各有利弊。單純的生物

43、氧化法出水中含有一定量的難降解有機(jī)物，COD值偏高，不能完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。吸附法雖能較好地除去CODcr，但存在吸附劑的再生和二次污染的問題。催化氧化法雖能降解難以生物降解的有機(jī)物，但實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中存在運(yùn)行費(fèi)用高等問題。厭氧好氧聯(lián)合處理煤化工廢水可以獲得理想的處理效果，運(yùn)行管理和成本相對(duì)較低，該工藝是煤化工廢水的主要選用工藝。但當(dāng)在來水濃度較高和含有較多難降解有機(jī)物時(shí)出水難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，需要與催化氧化和混凝沉淀等工藝配合使用。利用多種方法聯(lián)合處理煤化工廢水是煤化工廢水處理技術(shù)的發(fā)展方向。七、廢水處理的工藝流程從煤化工氣化爐氣化溫度分析污水產(chǎn)生的部位，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行研究分析發(fā)現(xiàn)，氣化爐溫度高，有機(jī)物

44、分解徹底，無(wú)有害氣體排放，故此洗滌污水排放量少，污水中有害物質(zhì)含量低，易于處理，達(dá)到污水零排放把握比較大。氣化爐溫度低，煤氣化會(huì)產(chǎn)生較多含有焦油、輕油、酚、氨等物質(zhì)的煤氣水，煤氣水的處理和達(dá)標(biāo)排放難以穩(wěn)定運(yùn)行，是目前制約環(huán)境敏感地區(qū)煤化工工業(yè)發(fā)展的重要原因。分析判斷國(guó)內(nèi)上馬工程的利弊，對(duì)污水處理難達(dá)標(biāo)工程改造癥結(jié)剖析，不斷優(yōu)化和完善煤化工污水的處理工藝流程，可以逐步獲得以下合理實(shí)用的處理工藝技術(shù)基本思路和路線。處理煤化工污水的技術(shù)主要采用生化法，生化法對(duì)廢水中的苯酚類及苯類物質(zhì)有較好的去除作用，但對(duì)喹啉類、吲哚類、吡啶類、咔唑類等一些難降解有機(jī)物處理效果較差，使得煤化工行業(yè)外排水CODcr難以

45、達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)碎煤加壓氣化煤氣水采用的是國(guó)內(nèi)開發(fā)的酚回收、氨回收和污水處理技術(shù)，由于氣化操作溫度相對(duì)較低，煤中有機(jī)物質(zhì)分解不徹底，隨之而來的問題是煤氣水量大且成分復(fù)雜。雖然采取煤氣水分離、酚回收、氨回收及生化處理等措施，若使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)仍非常困難，且污水處理過程中仍存在酚類物質(zhì)揮發(fā)等問題，在建項(xiàng)目的廢水處理流程長(zhǎng)，波動(dòng)大，處理效果穩(wěn)定性也有待進(jìn)一步驗(yàn)證。對(duì)于該類污水，目前國(guó)內(nèi)主要采用以調(diào)節(jié)、除油、沉淀、氣浮為主體的預(yù)處理工藝路線，以去除CODcr、提高可生化性、脫氮為目的的生物處理主流程，如酸化水解、A/O工藝、SBR工藝等，采用以混凝、過濾、臭氧、高效生物濾池（BAF）、活性炭（焦）

46、吸附及其組合的三級(jí)處理工藝，以及采用膜分離如UF、RO等技術(shù)組合的除鹽處理工藝。以下對(duì)各工藝進(jìn)行敘述。7.1 預(yù)處理工藝污水預(yù)處理的目的是去除生化不能去除的、對(duì)生化處理有影響的物質(zhì)。煤化工污水中含有油，是預(yù)處理的重點(diǎn)。含油污水多采用平流隔油、斜板隔油、氣浮的組合工藝。近年來，含油污水處理已實(shí)現(xiàn)了設(shè)備化，諸如調(diào)節(jié)罐、油水分離、高效氣浮等除油；已形成了以調(diào)節(jié)勻質(zhì)罐、油水分離器、氣浮為主的預(yù)處理工藝。乳化油、溶解油和細(xì)分散油的去除需要加藥，甚至多級(jí)氣浮。7.2 生化處理工藝生化處理工藝有多種，常規(guī)的活性污泥法處理工藝有氧化溝、SBR、A/O、普通活性污泥法、MBR等泥法處理工藝；生物膜法處理工藝主要

47、有接觸氧化法，BAF等工藝。各處理工藝有其各自的特點(diǎn)，適合不同的水質(zhì)場(chǎng)合。煤化工污水CODcr高，屬高濃度污水，選擇的生化工藝應(yīng)具有改善污水生化性能、高效脫氮功能，有利于長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行、操作方便的特點(diǎn)。由于厭氧處理能耗低，運(yùn)行負(fù)荷高等特點(diǎn)，可考慮選擇水解或厭氧處理作為生化處理的前段工藝。不過低溫氣化爐煤氣化污水毒性大，厭氧處理工藝運(yùn)行條件苛刻，調(diào)試周期需要長(zhǎng)達(dá)半年以上，調(diào)試期間的大量不合格水需要儲(chǔ)存。水解或厭氧后可采用具有脫氮功能的A/O工藝、氧化溝工藝和SBR工藝，一級(jí)生化采用完全混合的生物處理耐沖擊負(fù)荷是生物穩(wěn)定達(dá)到處理效果的關(guān)鍵，二級(jí)生物處理可以采用推流式運(yùn)行模式。7.3 三級(jí)處理工藝污水

48、二級(jí)生化出水中還有少量氨氮和有機(jī)物，不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)和回用水要求，需要對(duì)其進(jìn)行三級(jí)處理，實(shí)現(xiàn)污水回用或排放指標(biāo)的要求。處理后回用可作為循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水、生產(chǎn)和生活雜用水、綠化用水；如允許排放必須滿足當(dāng)?shù)嘏欧艠?biāo)準(zhǔn)和污染物總量控制要求的要求。三級(jí)處理工藝有曝氣生物濾池（BAF）、接觸氧化、過濾、臭氧氧化、生物炭/活性炭、消毒、膜處理、生物氧化塘等組合工藝。由于二級(jí)生化處理出水的B/C值低，可生化性差，一般需要通過臭氧、雙氧水等措施改善可生化性后再通過生物方法去除低濃度的有機(jī)物，或采用DHA工藝(一種提高B/C比的新技術(shù)) 改善污水可生化性。采用臭氧氧化，參與反應(yīng)的僅為O3，反應(yīng)過程中不加任何藥劑，

49、不增加污水中的鹽分，工藝流程簡(jiǎn)單。三級(jí)處理流程可采用絮凝氣浮、臭氧氧化、曝氣生物濾池（BAF）、過濾吸附工藝流程。該工藝路線可通過臭氧改性提高污水生化性能，通過BAF進(jìn)一步去除污水中的NH3-N、CODcr，通過吸附過濾去除水中的CODcr、SS，滿足后續(xù)處理要求。7.4 污泥處理工藝機(jī)械脫水技術(shù)目前已相當(dāng)成熟，在工程上應(yīng)用的主要有帶式壓濾機(jī)和離心脫水機(jī)、廂式板框壓濾機(jī)等，污水處理生化系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥主要是絮凝沉淀污泥、生物剩余污泥，用帶式壓濾機(jī)脫水，設(shè)備運(yùn)行成熟，電耗較低，可國(guó)產(chǎn)化。污水回用裝置石灰軟化產(chǎn)生的污泥為無(wú)機(jī)污泥，含有無(wú)機(jī)顆粒物，對(duì)設(shè)備的磨損較大，適合選有廂式板框壓濾機(jī)，提高泥餅含固

50、率。目前疊螺式脫水機(jī)和離心脫水機(jī)使用也比較多，由于離心機(jī)機(jī)械制造精密度要求高，大多采用的是進(jìn)口產(chǎn)品。7.5 廢氣處理工藝污水生化處理的預(yù)處理單元、污泥處理單元等會(huì)產(chǎn)生有害廢氣，主要發(fā)生在調(diào)節(jié)池、污水調(diào)節(jié)罐、酸化水解池、生物污泥脫水間等處理單元，導(dǎo)致惡臭氣味的主要成份是H2S、NH3等，處理方法主要有活性炭吸附法、液體吸收法、吸收氧化法、生物脫臭法等?；钚蕴课椒ㄊ菍怏w通入裝有活性炭的吸附器中，氣體中的H2S被活性炭吸附，通入氧氣使H2S轉(zhuǎn)化為元素硫和水，再用5%硫化銨水溶液洗去硫磺，活性炭可以繼續(xù)使用?；钚蕴课椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)在于H2S與活性炭的反應(yīng)快、接觸時(shí)間短、處理氣量大。生物除臭法，是人工利

51、用自然界中微生物的凈化能力，將生物群控制在特定的設(shè)施內(nèi)去除臭氣的方法，其過程實(shí)質(zhì)也就是利用微生物的分解將氣流中有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的有機(jī)物質(zhì)。微生物除臭通常在常溫常壓下進(jìn)行。用生物法處理惡臭氣體一般不會(huì)產(chǎn)生二次污染，屬環(huán)境友好技術(shù)。7.6 污水回用處理工藝污水雖然經(jīng)過預(yù)處理+二級(jí)生化處理+三級(jí)處理，但鹽分并未去除，一般不能滿足工業(yè)回用到循環(huán)水系統(tǒng)的要求，需要對(duì)其進(jìn)行脫鹽處理。目前在我國(guó)已經(jīng)應(yīng)用的除鹽工藝方法有化學(xué)除鹽、膜分離技術(shù)等脫鹽工藝。離子交換水處理技術(shù)已相當(dāng)成熟，適合用于水中含鹽量不高的場(chǎng)合，但該技術(shù)有樹脂再生過程中產(chǎn)生大量酸、堿廢水。膜分離技術(shù)有操作方便，設(shè)備緊湊，工作環(huán)境安全，節(jié)約能耗

52、和藥劑的優(yōu)點(diǎn)，故反滲透膜法較為廣泛應(yīng)用于污水回用系統(tǒng)。隨著抗污染膜產(chǎn)品的逐漸成熟，采用RO膜脫鹽是目前回用水領(lǐng)域工程化應(yīng)用最多的處理工藝。預(yù)處理設(shè)施處理效果的好壞是影響膜處理效果的關(guān)鍵因素，可采用氣浮去除水中可能含有的油份和細(xì)小懸浮物，采用過濾器進(jìn)一步降低懸浮物含量，通過超濾進(jìn)一步去除水中的殘余污染物，最大限度的降低RO膜的污染負(fù)荷，提高設(shè)備的高效處理周期。當(dāng)廢水中有一定的硬度，為減少后續(xù)預(yù)處理設(shè)施，保護(hù)反滲透膜，有必要降低來水的硬度，可采用石灰軟化法。超濾、反滲透膜對(duì)油的含量要求很低，當(dāng)進(jìn)水油含量很高，可在超濾前設(shè)置核桃殼過濾器，對(duì)去除油設(shè)置進(jìn)一步的安全措施。綜合以上內(nèi)容，生化污水回用除鹽工藝可選用石化軟化+核桃殼過濾器+氣水反沖濾池+超濾+一級(jí)反滲透處理工藝。為減輕蒸發(fā)單元規(guī)模，可復(fù)核含鹽量，當(dāng)含鹽量允許情況下，一級(jí)RO濃鹽水可進(jìn)行再加壓脫鹽濃縮，以提高回收率。7.7 濃鹽水達(dá)標(biāo)處理或濃縮處理工藝經(jīng)膜法濃縮后的濃鹽水水量仍然較大，鹽分高，且含有一定量的有機(jī)污染物，若不進(jìn)行處理直接排放，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境會(huì)造成巨大的污染。在允許排放的地區(qū)滿足不了NH3-N、CODcr的要求。含鹽污水可采用催化氧化加脫氮工藝解決。當(dāng)有零排放的要求時(shí)，若直接將雙膜法產(chǎn)生的濃