煤化工污水处理设备

时间：2025-01-13

煤化工污水处理设备

一、煤化工废水的水质类型与水质
煤化工行业的工艺路线不同，产生的废水类型也存在一定差异，主要可分为煤制油废水、煤气化废水与焦化废水，废水的类型不同使得废水的水质也不同。
1 煤制油废水
以废水的浓度差异可以将煤液化废水分为低浓度废水与高浓度废水。前者包括生活污水与不同装置排出的低浓度含油废水。后者则包括煤液化过程中产生的含污水、含硫污水。煤制油废水中的主要污染物包括苯系物、多环芳烃、挥发、硫化物、油类、氮以及COD以及这些物质的衍生物等，煤制油废水的处理难度较大。
2 煤气化废水
煤气化废水来源于煤气温度的冷却过程，采用循环水将造气炉出口的煤气温度降低，这一过程中煤气中含有的焦油、未完全分解的水蒸气、能部分溶于水或完全溶于水中的**杂质等与水共同给冷凝，同时洗涤煤气中含有的灰分，进而产生煤气化废水。同时，对煤气予以净化时，除、提取精苯、除硫等步骤也将产生部分废水。煤气化废水的制取工艺不同将导致污染物的种类与含量不同，但是煤气化废水中普遍存在的污染物包括焦油、苯、甲酸化合物、、物以及COD等。
3 焦化废水
焦化废水中污染物的主要来源于煤干馏煤气冷却过程、煤气净化过程以及精制过程。煤干馏煤气冷却过程中的产生的水是焦化废水中污染物的主要来源，总量占到总污染量的50%以上;焦炉中的煤气的净化与冷却过程中产生的废水中含以后较高浓度的洗油、挥发氰以及挥发;粗苯与焦油的精制过程中产生的废水的主要污染物包括物、苯以及高浓度焦油，焦油由乳化油、轻油以及重油组成，包含的污染物有类、多环芳香化合物如萘、蒽等，含氮杂环化合物如等。

二、煤化工废水处理工艺
当前煤化工产业处理废水时采用的处理方式多为预处理+生物处理+深度处理，能够取得良好的处理效果。
1 预处理
1.1 回收
处理废水前，先对废水予以脱处理，处理过程中普遍采用的工艺是溶剂萃取，萃取剂包括甲基异丁基酮、二异丙基醚等。将含废水引入萃取塔上部，采用循环油泵将萃取剂打入萃取塔的底部，含废水与萃取剂在萃取塔中部逆流接触后，废水中的转移至溶剂油。溶剂油经萃取塔**进入碱洗塔后与碱发生反应后生成盐，溶剂油进入油槽循环使用。萃取法具有操作简便、工艺成熟的优势，且脱率较高(可达到80%)、脱氰率良好(50%)，还能回收盐，且废水中的含量不对萃取效果产生过大影响。其缺点则是废水的碱度会对脱率造成影响，且萃取剂部分溶于水，需要进一步处理。
回收废水中的时，采用较多的方法是蒸汽汽提，对去除易挥发性物质的作用良好，缺点则是高压高温条件下的设备腐蚀较为严重，能耗较高。
1.2 去除油类物质与悬浮物
预处理过程中，去除废水中的悬浮物、油类物质时，常用的方法包括混凝沉淀法、气浮法、沉淀法/隔油法。气浮法具有排渣方便、除油效果良好的优势，同时还具有预曝气的作用，但是释放器易发生堵塞，且对能耗的需求略高。预处理焦化废水时，将过滤器加设于气浮装置前能够取得良好的处理效果，且废水中的含油量满足生化处理时对水质的要求。
1.3 预处理难降解的**物
煤化工废水中多含有含氮杂环化合物、高浓度分类、多环芳烃等难以讲解的物质，且部分具有生物毒性的**物也部分溶解于废水中，因此需要对这些废水予以预处理以减小生化处理的难度。对这些难以降解的**物废水予以处理的过程中可以采用超声波氧化、铁碳微电解、高级氧化等方式破坏难降解**物的分子结构。
2 生物处理
废水经过预处理后，采用生物处理的方式对废水作进一步处理，当前对经预处理后的废水处理是，多采用兼氧/厌氧+好氧处理的工艺，能够充分实现难降解**物的开环进而降解，同时通过强化硝化反硝化作用将废水中的氮予以处理。对传统的活性污泥法予以改进以提升生化系统的难降解物质去处理受到关注，当前多采用的方式包括新型生物膜反应器(生物流化床反应与移动床生物膜反应器等)与投加化学剂或微生物(活性炭-活性污泥法、生物强化法)等。
2.1 移动床生物膜反应器
移动床生物膜反应器处理的关键在于采用密度与水类似的生物填料，这种填料稍微搅拌后能够自由移动，能够运用于生化处理高负荷处理COD，也能运用于生化处理的后端处理氮。采用移动床生物膜反应器处理废水的优点是氮、**物的脱除效果理想，具有较强的抗冲击负荷能力，且占地面积更小的优势，但是缺陷则在于对工程运行管理、载体流化性以及反应器的设计要求均较高。
经移动床生物膜反应器处理后的废水中的COD的去除率可达到80%以上，氮与物的去除率在以上、的去除率在左右。将脱氮菌强化系统接种于移动床生物膜反应器中能够显著提升脱氮效率，有研究证实脱氮率可接近**。
2.2 生物强化
生物强化技术的思路为将经过基因技术培育的工程菌种或自然界筛选的优势加入到生化处理系统中以提升该生化处理系统的处理能力，提升系统中某类或某种物质的去除效率。已经有研究成功分离出一些功能微生物运用于降解煤化工废水中的难降解物质，并经过对比实验发现固定化的微生物的降解速度显著**游离微生物。

三、煤化工污水处理步骤：

a.将煤化工废水引入调节池进行水质水量调节；
b.将步骤a中完成水质水量调节的废水引入内循环厌氧反应器，并向内循环厌氧反应器内加入颗粒污泥进行反应，反应得到的内循环厌氧反应器出水进入后续处理步骤，反应得到的副产物沼气由内循环厌氧反应器**部排出并被收集；
c.将步骤b中的内循环厌氧反应器出水引入水解酸化反应池进行水解酸化处理以提高内循环厌氧反应器出水的可生化性，得到水解酸化出水；
d.将步骤c中的水解酸化出水引入泥膜复合反应池，水解酸化出水在泥膜复合反应池内经多级反应降低曝气量后，得到复合反应池出水；
e.将步骤d中的复合反应池出水引入沉淀池沉淀并固液分离，沉淀得到的沉淀池出水进入下一处理装置，沉淀得到的污泥回流至泥膜复合反应池；
f.将步骤e中的沉淀池出水引入反硝化滤池，沉淀池出水在反硝化滤池发生反硝化反应，脱除总氮，得到滤池出水。

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