導(dǎo)語(yǔ)：煤制甲醇廢水處理工藝探究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

煤化工廢水排放強(qiáng)度大、濃度高，如果處理不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境［1］。提高水資源利用率及污水回用率已經(jīng)成為發(fā)展煤化工的必然要求［2］。煤化工廢水處理主要有廢水處理、中水回用［3～6］、濃鹽水再提濃和結(jié)晶［7～9］單元，最終實(shí)現(xiàn)零排放。目前高濃鹽水多采用多效蒸發(fā)處理，存在耗能高和腐蝕以及處理費(fèi)用高等難題［10～13］。為降低高濃鹽水處理成本，一方面企業(yè)需減少濃鹽水的排放量;另一方面，采用新的高濃鹽水處理工藝，降低濃鹽水處理費(fèi)用。鄂爾多斯市國(guó)泰化工40×104t/a煤制甲醇項(xiàng)目位于杭錦旗獨(dú)貴塔拉工業(yè)園區(qū)，于2015年8月建成投產(chǎn)。投產(chǎn)后水處理系統(tǒng)遇到以下幾個(gè)問(wèn)題:①園區(qū)蒸發(fā)塘無(wú)法滿足排放需求;②中水回用處理裝置不能正常運(yùn)行;③由于當(dāng)?shù)赜盟笜?biāo)緊張，無(wú)法滿足二期項(xiàng)目建設(shè)需要。為了保證正常生產(chǎn)，滿足環(huán)保要求，減少二期用水指標(biāo)的需求，必須要對(duì)原廢水處理及中水回用系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。

1原廢水處理工藝

1.1原廢水處理裝置原廢水處理裝置主要由調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氣浮系統(tǒng)、生化處理系統(tǒng)、外排系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)組成，用于渣水處理裝置、熱動(dòng)力站以及全廠地面沖洗等生產(chǎn)廢水的處理，工藝流程如圖1所示。圖1廢水處理工藝流程Fig．1Flowchartofwastewatertreatmentprocess1.2原中水回用裝置中水回用裝置通過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器、超濾裝置、納濾裝置以及反滲透裝置對(duì)廢水處理單元出水進(jìn)一步處理，生產(chǎn)出合格的純水，一部分作為循環(huán)水補(bǔ)充水，另一部分作為生產(chǎn)原料所需的除鹽水，產(chǎn)生的廢水外排。工藝流程如圖2所示。在項(xiàng)目投產(chǎn)試運(yùn)行階段，發(fā)現(xiàn)中水回用系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，同時(shí)由于園區(qū)原先承諾的廢水處理系統(tǒng)不能滿足生產(chǎn)的要求，為了能夠使項(xiàng)目正常生產(chǎn)，滿足環(huán)保要求，達(dá)到節(jié)約用水的目的，必須要系統(tǒng)考慮廢水處理工藝，依托企業(yè)自身，對(duì)原廢水處理工藝進(jìn)行技術(shù)改造。

2主要技術(shù)改造措施

2.1增加生化水軟化裝置通過(guò)認(rèn)真分析，認(rèn)為中水回用水裝置不能正常運(yùn)行的主要原因是廢水處理裝置出水沒(méi)有達(dá)到中水回用裝置的進(jìn)水要求。鈣、鎂離子濃度高，硅含量高，導(dǎo)致中水回用系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。因此必須要在中水回用前加生化水軟化裝置，降低鈣、鎂離子的濃度以及二氧化硅的含量。軟化工藝流程如圖3所示。圖3軟化工藝流程Fig．3Flowchartofsofteningprocess生化出水監(jiān)測(cè)池的水通過(guò)泵送入一級(jí)混合反應(yīng)池，通過(guò)投加液堿和鎂劑以及絮凝劑反應(yīng)去除硬度和硅，生成的泥水混合物通過(guò)管道自流入新建的一級(jí)沉淀池，實(shí)現(xiàn)泥水分離，底部污泥通過(guò)泵送至污泥濃縮池，而上部清水通過(guò)泵送入二級(jí)混合反應(yīng)池，通過(guò)加液堿和鎂劑以及絮凝劑反應(yīng)進(jìn)一步去除硬度和硅，生成的泥水混合物通過(guò)管道自流入新建的二級(jí)沉淀池，實(shí)現(xiàn)泥水分離，底部污泥通過(guò)泵送至污泥濃縮池，而上部清水送至中水回用界區(qū)的調(diào)節(jié)池內(nèi);污泥濃縮后再泵送入壓濾機(jī)進(jìn)行脫水壓濾。增加軟化裝置之后，出水水質(zhì)明顯改善(見(jiàn)圖4)。圖4加軟化裝置前后總硬度、Ca2+、SiO2對(duì)比Fig．4Comparisonoftotalhardness，Ca2+，SiO2beforeandafteraddingsofteningdevice從圖4可以看出，增加軟化裝置后，外排水的總硬度降低明顯，Ca2+濃度顯著降低，對(duì)SiO2的去除效果較好，表明廢水得到了有效的軟化，滿足了中水回用的進(jìn)水要求。2.2新增濃鹽水提濃裝置為了進(jìn)一步降低廢水排放量，提高水的利用率，滿足環(huán)境排放要求，決定增設(shè)提濃裝置(見(jiàn)圖5)，使?jié)恹}水進(jìn)一步濃縮。圖5濃鹽水提濃工藝流程Fig．5Flowchartofconcentratedbrinecontinuestoconcentrate該濃鹽水屬于高硬度、高硅、高鹽、高有機(jī)物廢水，進(jìn)行膜回收進(jìn)一步提濃時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題:①Ca2+、Mg2+含量高，容易結(jié)垢。②硅的含量高，容易析出而形成硅垢;③有機(jī)物的含量高導(dǎo)致微生物滋生，容易形成生物垢。上述問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致膜的污染和結(jié)垢，增加設(shè)備的清洗頻率，降低膜的使用壽命，造成裝置無(wú)法正常運(yùn)行。根據(jù)該濃鹽水的特點(diǎn)分析和設(shè)計(jì)的要求，本項(xiàng)目采用加藥軟化+離子交換+濃水反滲透工藝，首先需要采用合適的預(yù)處理技術(shù)將水中阻礙反滲透膜提濃運(yùn)行的結(jié)垢物質(zhì)有效去除，再通過(guò)反滲透技術(shù)對(duì)濃鹽水進(jìn)行提濃回收。表1為新上提濃裝置進(jìn)水和出水水質(zhì)比較。從表1可以看到，濃鹽水再次進(jìn)行了有效的濃縮。新增提濃裝置之后，可產(chǎn)生回用水量為24×104m3/a。2.3新增機(jī)械霧化蒸發(fā)系統(tǒng)高鹽廢水處理投資巨大，很多企業(yè)都是依托園區(qū)建設(shè)的蒸發(fā)塘進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，但是隨著國(guó)家環(huán)保政策越來(lái)越嚴(yán)格，蒸發(fā)塘也不再批建。因此，必須要提高蒸發(fā)塘的蒸發(fā)效率，保證高濃鹽水能高效結(jié)晶。國(guó)泰化工利用公司建設(shè)的應(yīng)急暫存池，將高鹽水暫時(shí)收集并部分蒸發(fā)，新增機(jī)械霧化蒸發(fā)系統(tǒng)以提高蒸發(fā)效率。機(jī)械霧化蒸發(fā)系統(tǒng)由過(guò)濾、供水、氣象、控制、蒸發(fā)系統(tǒng)共5大系統(tǒng)組成。該霧化器可將水泵供水進(jìn)行多級(jí)多次破碎，同時(shí)使水霧高速上揚(yáng)，增加與空氣的接觸面積，以達(dá)到加快蒸發(fā)的目的。通過(guò)以上的廢水工藝技術(shù)改造，廢水處理系統(tǒng)目前能夠正常有效運(yùn)行，提高了水的回收率。

3主要存在的問(wèn)題

通過(guò)此次技術(shù)改造后雖然能暫時(shí)滿足生產(chǎn)需要，但是由于機(jī)械霧化器冬季不是十分有效，所以還必須研究徹底解決高濃鹽水的新思路和工藝，系統(tǒng)考慮整個(gè)煤制甲醇廠的廢水處理工藝?？梢詮囊韵聨追矫嬷?第一，進(jìn)一步研究濃鹽水濃縮的新工藝和技術(shù)，降低濃鹽水排放量。第二，研究利用高濃鹽水進(jìn)行煙氣脫硫除塵新工藝，讓廢水得到有效利用。第三，可以利用化工廠的煙道氣余熱或者低熱值的蒸汽作為熱源，對(duì)高濃鹽水進(jìn)行有效蒸發(fā)，降低高濃鹽水的蒸發(fā)成本。第四，可以通過(guò)新的技術(shù)對(duì)高濃鹽水進(jìn)行分鹽結(jié)晶。

4技術(shù)改造后廢水處理成本測(cè)算

經(jīng)初步測(cè)算，增加的廢水處理費(fèi)用如下:增加的廢水處理費(fèi)用=軟化水費(fèi)用+中水回用費(fèi)用+再濃縮費(fèi)用+高鹽水處理費(fèi)用－技改產(chǎn)生的效益。①處理費(fèi)用a．軟化水處理。軟化處理水量為100m3/h，處理費(fèi)用為3．25元/m3，年運(yùn)行費(fèi)用為260萬(wàn)元。b．中水回用。中水回用處理水量為200m3/h，費(fèi)用為14．1元/m3，年運(yùn)行費(fèi)用為2256萬(wàn)元(采用BOT模式)。c．濃鹽水再濃縮裝置。濃鹽水處理量為40m3/h，處理費(fèi)用為14．3元/m3，年運(yùn)行費(fèi)用為457．6萬(wàn)元(采用BOT模式)。d．暫存池蒸發(fā)結(jié)晶。高鹽水量為8×104m3/a，處理費(fèi)用為2元/m3，年運(yùn)行費(fèi)用為16萬(wàn)元。以上處理費(fèi)用合計(jì)為2989．6萬(wàn)元。②技術(shù)改造產(chǎn)生的效益a．中水回用產(chǎn)生純水為160m3/h，一年增收537．6萬(wàn)元。b．再濃縮產(chǎn)純水為24×104m3/a，一年增收100．8萬(wàn)元。增收合計(jì)為638．4萬(wàn)元。經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，廢水處理費(fèi)用增加2351．2萬(wàn)元。

5結(jié)語(yǔ)

本次技術(shù)改造通過(guò)增加軟化裝置、提濃裝置以及機(jī)械霧化蒸發(fā)系統(tǒng)，保證了工廠的正常生產(chǎn)，盡可能降低投資，達(dá)到了環(huán)保要求?；S的廢水處理必須系統(tǒng)考慮，嘗試先進(jìn)的節(jié)水裝置和廢水治理工藝，才可以使用水量大幅降低，同時(shí)減少排放量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

作者:王志紅 劉鯉粽 李晉津 單位:1.北京昊華能源股份有限公司 2.煤炭科學(xué)研究總院