煤氣化廢水處理工藝現(xiàn)狀及發(fā)展方向

時間:2022-06-15 02:49:05

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煤氣化廢水處理工藝現(xiàn)狀及發(fā)展方向

【摘要】在未來較長的一段時間內(nèi),新型煤化工仍舊會對我國工業(yè)的發(fā)展起到?jīng)Q定性的影響。其中,煤氣化工作為新型煤化工的一個重要分支,在實(shí)際運(yùn)營中,會產(chǎn)生大量的廢水,這就會在無形中對我國的能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)生十分深遠(yuǎn)的影響。同時,由于北方地區(qū)的水資源較為缺乏,且水體納污能力較小,因此就要對煤氣化廢水進(jìn)行高效的處理?;诖?,論文就煤氣化廢水處理工藝現(xiàn)狀及發(fā)展方向展開了全面的探究。

【關(guān)鍵詞】煤氣化;廢水處理工藝;現(xiàn)狀;發(fā)展方向

1引言

現(xiàn)階段,我國的化石能源結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀多為煤多油少。而煤炭作為一種不可再生的礦產(chǎn)資源,是我國主要的礦產(chǎn)能源,雖然其對于我國能源結(jié)構(gòu)的總體影響較大,但在具體應(yīng)用中卻存在著較大的弊端,突出表現(xiàn)為會造成嚴(yán)重的污染。為此,我國就要高度重視煤氣化的發(fā)展,不斷加大對煤氣化廢水處理工藝的研究力度,以此來明顯改善我國能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,構(gòu)建一個環(huán)境友好型與建設(shè)資源節(jié)約型的社會。

2煤氣化廢水處理工藝的現(xiàn)狀

在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新時期,我國的煤化氣產(chǎn)業(yè)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。其中,發(fā)展較快的就是煤化氣技術(shù),特別是煤化氣廢水處理工藝這一方面,其工藝水平明顯有大幅度的提升。但不可忽略的是,雖然我國煤化氣廢水處理工藝在當(dāng)前社會生產(chǎn)中得到了有效的應(yīng)用,但仍舊存在著一定的問題,具體突出表現(xiàn)為如下2個方面。

2.1生化處理方法

目前,在對煤化氣廢水進(jìn)行生化處理的過程中,較為常用的2種廢水工藝分別為序批式活性污泥法(SBR)與厭氧-缺氧-好氧組合工藝法藝(A-A/0)[1]。該種廢水處理工藝不僅可以減少廢水中的各項污染物指標(biāo),減輕污水處理后續(xù)工藝所承擔(dān)的負(fù)荷,同時也能夠起到顯著的深化處理效果。但在具體實(shí)踐中,由于我國大部分的煤氣化廢水處理系統(tǒng),均在設(shè)計環(huán)節(jié)當(dāng)中就確定要選擇生化處理這種工藝,這就會導(dǎo)致該工藝在具體應(yīng)用中,在多個流程的工藝選擇方面都缺乏一個良好的適應(yīng)過程。另外,通過生化處理,煤氣化廢水中的氨氮以及大多數(shù)有機(jī)物均可以被有效的去除,但在廢水中,仍舊會殘留一些懸浮物,或者是存在一些降解難度較大的有機(jī)物。在這種情況下,就需要在生化處理的基礎(chǔ)上,借助其他更為有效的處理方法來對廢水實(shí)施深度處理,進(jìn)而確保廢水經(jīng)過處理后,可以達(dá)到我國相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)與回收要求。

2.2物化處理方法

在當(dāng)前背景下,煤氣化廢水的物化處理方法呈現(xiàn)出多樣化的趨勢與特點(diǎn),主要包括化學(xué)氧化法、膜分離法與萃取法[2]。其中,萃取法可以高效回收存在于煤氣廢水中的各種高濃度的酚類物質(zhì);化學(xué)氧化法可以針對濃度較高的含酚煤氣化廢水實(shí)施有效的處理,并且也是處理高濃度含酚煤氣化廢水的一種常見方法。該種處理方法主要是借助氧化后所剩余的活性污泥,對煤氣化廢水中的酚與COD實(shí)施吸附處理。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,采用化學(xué)氧化法對煤氣化廢水中的酚與COD實(shí)施吸附處理,其去除有效率分別可以達(dá)到99%及97%以上,吸附效果十分顯著。例如,德士古煤氣化技術(shù)就屬于一種相對成熟的煤氣化技術(shù),其在設(shè)備的國產(chǎn)化以及配套耐火材料的制造方面,均具有十分突出的優(yōu)勢。與其他煤氣化廢水處理方法相比,物化處理存在的主要不足就是其水煤漿中的含水量可以達(dá)到40%。針對這種情況,就要選擇三級閃蒸處理方法來對煤氣化廢水進(jìn)行更加有效的處理。通過閃蒸后,黑水的含固量會明顯提高,將其送至沉降槽澄清之后,就可以進(jìn)行循環(huán)利用[3]。而膜分離法主要是利用不同粒子的大小存在差異這一特點(diǎn),將煤氣化廢水中的含鹽物質(zhì)以及顆粒較大的物質(zhì)及細(xì)菌有效地去除掉[4]。與此同時,該種廢水處理方法還可以讓廢水的脫鹽率高達(dá)97%以上。另外,在對煤氣化廢水實(shí)施水處理的過程中,雖然物化處理法的效果更為顯著,但在具體處理的過程中,其處理重點(diǎn)仍舊放在氮與二氧化碳這兩大方面,這就會在一定程度上導(dǎo)致銨鹽結(jié)晶的情況頻頻發(fā)生,嚴(yán)重的情況下,還會導(dǎo)致廢水處理工藝設(shè)備結(jié)垢,甚至是發(fā)生堵塞的現(xiàn)象,并且會嚴(yán)重影響到設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行效率與運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3煤氣化廢水處理工藝的發(fā)展方向

3.1加大物化處理與生化處理耦合的研究力度

在對煤氣化廢水進(jìn)行水處理的過程中,處理的難點(diǎn)與重點(diǎn)主要是濃度較高的氨氮與酚?,F(xiàn)階段,雖然煤氣化廢水處理技術(shù)已經(jīng)在我國范圍內(nèi)正式投入使用,并且取得了良好的使用效果,但在出水效果預(yù)運(yùn)行成本等多個方面仍舊存在著一定的問題未得到有效的解決。根據(jù)我國當(dāng)前煤氣化廢水處理的總體情況來看,我國在煤氣化廢水處理技術(shù)方面的研究已經(jīng)多數(shù)停留在了小型試驗(yàn)階段,且大多數(shù)專家或者是學(xué)者在對煤氣化廢水處理工藝進(jìn)行應(yīng)用研究的過程中,多數(shù)情況下是針對單一的技術(shù)開展應(yīng)用研究,這就導(dǎo)致我國現(xiàn)階段在生化處理與物化處理的耦合工藝方面的研究少之又少。除此之外,在煤氣化廢水處理工藝研究的投入成本方面,我國煤氣化廢水處理技術(shù)在出水效果與實(shí)際投入成本并不相符,特別是在研究規(guī)模上,也仍舊停留在小型的研究實(shí)驗(yàn)階段,再加上在煤氣化廢水處理工藝研究中的單一性,這就會進(jìn)一步減少物化處理與生化處理之間的耦合研究。為此,在煤氣化廢水處理工藝未來的研究方面,要加強(qiáng)對物化處理與生化處理這2種工藝的耦合研究,通過二者的互補(bǔ)來有效解決煤氣化廢水處理工藝中所存在的不足。

3.2推進(jìn)煤氣化廢水的深度處理,實(shí)現(xiàn)煤化氣廢水零排放

近年來,隨著市場經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,我國的自然生態(tài)環(huán)境也遭到了較為嚴(yán)重的破壞與污染,這就導(dǎo)致煤氣化企業(yè)在具體發(fā)展的過程中,也面臨著較為嚴(yán)峻的能源問題與環(huán)境問題。在這一背景下,實(shí)現(xiàn)煤氣化廢水處理的零排放,是煤氣化廢水處理工藝在未來發(fā)展過程中的主要方向之一。目前,我國大部分煤氣化企業(yè),在實(shí)際生產(chǎn)與發(fā)展的過程中,均對煤氣化廢水產(chǎn)生的過程實(shí)施了預(yù)處理、深化處理與生化處理,并且在這3個方面得到了一定的技術(shù)性突破。例如,在對煤氣化廢水實(shí)施深度處理的過程中,選擇物化技術(shù)與生化技術(shù)聯(lián)合處理廢水的這種方法,可以在生化階段,明顯降低廢水中COD與氨氮的處理難度[5]。另外,要通過對煤氣化廢水處理技術(shù)的優(yōu)化,來對脫酚及蒸氨實(shí)施更加科學(xué)高效的處理。在一般情況下,脫氨多在生化階段即可完成。這主要是因?yàn)槎坛滔趸饔门c同步的硝化反硝化作用,均可以明顯提高氨氮的處理效果,提高總氨的處理效率,因此就可以在最大程度上減少對于氧氣、煤炭以及堿度的實(shí)際消耗量。除此之外,我國在對煤氣化廢水處理深度這一方面進(jìn)行研究時,在大多數(shù)情況下均會將高級的膜分離技術(shù)與氧化技術(shù)當(dāng)作廢水深度處理的重點(diǎn)研究內(nèi)容。其中,高級氧化技術(shù)大多應(yīng)用于存在較多降解難度較大的有機(jī)物廢水處理的過程當(dāng)中,而雙模工藝產(chǎn)水則可以充分滿足煤氣化企業(yè)針對循環(huán)冷卻水的水質(zhì)要求。

4結(jié)語

綜上所述,要想建設(shè)資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會,實(shí)現(xiàn)水資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,煤氣化企業(yè)在未來發(fā)展的過程中,不僅要充分了解我國新出臺的氨氮及氮氧化物的排放指標(biāo),同時也要高度重視煤氣化的廢氣處理工作,并且要在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步加大對煤氣化廢水處理工藝的研究,以此來有效提高煤氣化廢水處理的高效性,減少廢水對生態(tài)環(huán)境所造成的污染與破壞。

【參考文獻(xiàn)】

【1】陳明翔,高會杰,孫丹鳳,等.煤氣化廢水處理技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工,2019,39(12):62-65.

【2】吳二飛,高琳,耿春宇,等.煤氣化廢水的冷凍濃縮處理技術(shù)研究[J].水處理技術(shù),2019,45(10):106-109.

【3】陳鵬程,何紅兵,饒?zhí)礻?等.煤氣化廢水深度處理技術(shù)分析與研究[J].化工管理,2019(30):93-94.

【4】林蝶夢,林絲夢.SBR+BAF組合工藝在煤氣化廢水處理中的應(yīng)用[J].中國化工貿(mào)易,2020,12(4):86-87.

【5】梁輝,韓竹,王馨瑤,等.煤氣化廢水厭氧處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].凈水技術(shù),2019,38(11):73-78.

作者:趙樂 單位:內(nèi)蒙古榮信化工有限公司