_煤气化工艺中高氨氮废水的处理方法探讨 (1)

用塑料制品的情况下，由此引发的“白色污染”也变得更加严
重，对于生态环境产生了巨大破坏。

利用CO2能够制备出可降
解塑料制品，这样一方面能够对煤化工工艺过程中的CO2排放
问题进行解决，另一方面也能够有效控制塑料制品大规模使用
造成的环境污染及生态破坏。

不过受限于技术条件，想要实现
可降解塑料的工业化大规模生产，需要技术人员进一步加强研
究工作，开发出更加高效、更加便宜的合成催化剂[4]。

2.3CO2循环利用技术
CO2循环利用技术的基本原理，是结合CO2本身的物理性
质，实现对于CO2的资源化利用，例如，可以以CO2为原料制作
干冰、灭火器以及制冷剂等，这些技术发展较早，已经基本成熟
并且得到了广泛应用，也有部分新兴技术虽然正处于开发研究
或者试用阶段，不过也具备非常好的发展前景。

一是液态CO2
煤浆制取技术，将粉煤与水的质量配比设置为3:2，以液态CO2
代替部分或者全部的水，在促进气化炉二次反应的前提下，提
升焦煤的燃烧质量；二是液态CO2固化技术，运用这种技术，能
够将CO2制作成干冰，在美容、模具清洗、灭火器生产以及舞台
表演等领域有着较为广泛的应用；三是CO2超临界萃取技术，超
临界流体萃取技术本身具有操作简单、工艺流程短、萃取效率
高以及萃取剂分离回收容易等特点，将CO2作为超临界萃取剂，
能够轻松达到临界条件，而且CO2本身无色无毒无味，化学性质
稳定，安全性较好，成本也更加低廉。

从目前来看，CO2超临界
萃取技术的研究，主要集中在从天然香料或者药物中提取具备
较高附加值的热敏性成分方面；四是利用CO2代替氮气，在干粉
煤加压气化环节进行粉煤输送。

在粉煤加压气化中，密相输送
技术是核心技术，使用的输送气体可以是氮气，也可以是CO2，
如果利用CO2代替氮气作为煤粉输送介质，其在反应过程中还
可以发挥气化剂的作用，通过与煤焦反应，生成CO，也可以降
低合成气体中氮气的含量，为后续甲醇、烯烃、醋酸等产品的合
成提供有利条件[5]。

3结语
总而言之，从煤化工工艺生产过程分析，CO2的排放主要集
中在煤制甲醇、煤制烯烃以及煤间接液化工艺中，为了顺应可
持续发展的要求，煤化工企业和相关部门需要对煤化工工艺过
程中CO2的排放情况进行深入研究，结合生产特点，合理运用
CO2减排技术，尽可能减少CO2的排放。

对比三种减排技术，
CO2储存技术在CO2处理量上有着绝对的优势，而且相关技术
基本成熟，CO2转化技术虽然在当前并不能实现大规模CO2减
排，但是相信伴随着技术的发展，必然能够成为CO2减排中一个
新的主力军，需要得到足够的重视。

参考文献：
[1]丁雨.煤化工产业中工艺过程的二氧化碳排放与节能减
排技术[J].科技与生活,2012,(7):112.
[2]王智荣.浅析煤化工工艺过程CO2排放及其减排技术
[J].中国科技投资,2016,(26):168.
[3]刘敬荣.煤化工工艺中二氧化碳减排技术[J].当代化工
研究,2017,(3):74-75.
煤气化工艺中高氨氮废
水的处理方法探讨
郭根有（蒲城清洁能源化工有限责任公司，陕西渭南
715500）
摘要：本文对煤气化工艺中产生的高氨氮废水组成元素
及含量展开研究，并对汽提脱酸与双效节能汽提脱氧方法、氨
吹脱与多元金属催化、鸟粪石相结合方法、多金属氧化与完全
鸟粪石沉淀结合方法处理废水的具体流程和效果进行介绍，希
望能够提高废水处理技术的应用水平和整体效果，促进我国煤
气化行业的未来可持续发展。

关键词：煤气化工艺；高氨氮废水；处理方法
本文以神渭输煤管道项目作为案例，根据蒲城清洁能源化
工有限责任公司所进行的试验，分析煤气化工艺中高氨氮废水
的处理方法及效果，该项目设计及建设方为陕西煤化集团，项
目从南部蒲城到北部神木红柳林煤矿，覆盖陕西省渭南、延安
及榆林三个城市与16个区县，长度达到727千米，输煤能力每
年达到一千万吨。

在项目建成并投入使用后，原本传统的铁路
运煤方式更改为管道运输方式，并需要利用科学的处理方法，
来有效处理制浆废水，以确保实现预期的管输煤浆用量标准。

1分析高氨氮废水来源与组成成分
案例中的煤化工企业所采用的工艺为（8.7MPa德士古）水
煤浆气化技术，利用磨煤机将原料煤与水混合为水煤浆，再经
过（煤浆泵）送达至气化炉，经过高压、高温和氧气反应后产生
粗煤气，将粗煤气进行洗涤之后送至变换工段，通过变换炉调
节一氧化碳与二氧化碳及组分后，在实施下一步的净化、合成
处理，液相组分在通过汽提塔之后，将部分含有高氨氮凝液通
过凝液泵送到灰水工段实施处理，将部分含有氨氮凝液送至污
水处理工段，无法处理的废水重新回到制浆系统中[1]。

在管道
输煤方法使用之后，制浆废水不会再返回系统中，而是直接排
除，所以开发和研究有效的废水处理方法是当前十分重要的工
作。

在制浆废水中，原始氨水浓度为百分之一点五，这当中碳
酸铵含量为百分之二十、化学耗氧量为每升3752毫克、硫化氨
（含量）占百分之五，以及其他物质等具体指标如下表。

2资源化使用高氨氮水
2.1汽提脱酸与双效节能相结合的汽提脱氨技术
汽提脱酸与双效节能相结合的汽提脱氨技术能够对废水中所含的硫化氢、氨氮以及二氧化碳进行有效的脱酸及脱氨处理，将废水中的氨按照百分之十五至百分之二十的氨水形式进行回收，并采取资源化利用[2]。

经过汽提脱酸产生的二氧化碳及硫化氢等酸性气体被回收至相应的装置中，经过脱酸脱氨处理后产生的废水运输至生化处理。

单塔加压汽提技术是汽提脱酸所应用的主要方法，浓度较高的二氧化碳及硫化氢等酸性气体处于塔顶，脱酸废水处于塔底，将塔底废水运输到双效节能汽提脱氨系统中。

汽提脱酸工艺是指将规定区域外的氨氮废水，送到汽提脱酸塔顶部的喷淋中一部分，并将塔顶温度控制在零上三十到五十摄氏度之间，再将剩余的酸性氨氮废水进行处理，第一步要通过酸塔预热器一号将脱氨废水进行换热升温；第二部通过脱酸塔预热器二号对脱酸废水节能型换热升温，操作结束后到达汽提脱酸塔的中间部位，将其与塔釜中的上升蒸汽逆流基础，并实现脱酸处理，塔底脱酸废水在回收部分热量之后，运输到汽提脱氨塔，而塔顶的二氧化碳及硫化氢等酸性气体，在脱酸塔顶部冷却器处理后，进行液相回流，并将酸性气体排除规定区域之外。

2.2氨吹脱与多元金属催化、鸟粪石相结合处理方法
氨吹脱与多元金属催化、鸟粪石相结合处理方法，先将源水送入氨吹脱塔实施吹脱处理，在将药剂加入水源中实现多元催化，接下来进入鸟粪石沉淀池完成下一步沉淀，在沉淀后运输到生化系统中进行处理[3]。

在规定温度及压力条件下，将空气通入废水中，通过游离解析废水中的氨氮，实现清除及分离物质的目标，即为氨吹脱技术。

其基本原理是以气态相平衡以及传质速度理论为根据，稀溶液在规定的温度中，如果能够保持气液之间的平衡，那么溶质汽提在气相中的分压与该气体处于液相中的浓度保持正比关系，也就是亨利定律。

通常我们所说的吹脱装置包括吹脱池和吹脱塔，包括温度、酸碱值、气液比、表面活性剂以及油类物质等因素都会戳吹脱技术造成一定的影响，该技术主要适用于氨氮废水的处理。

吹脱技术的优势在于结构简单、操作方便、去除氨氮的效果好、处理效率高、技术成熟等，但是应用这种方法也有一定的弊端，比如耗能高、会造成二次污染、吹脱塔产生污垢等等。

经过相关人士的研究，发现利用煤气吹脱硫氨联合AAO 生化法，来对工业废水中的氨氮进行脱除，比直接使用空气吹脱法的效果更好，不仅效率能够大大提升，其成本会降低，并简化了技术流程，处理的效率能够高于百分之九十六，具体的吹脱效果如下表所示。

去除化学需氧量是通过多金属催化还原氧化预处理方法，来降低废水中的化学需氧量含量，使其能够符合后续生化进水的相关标注[4]，具体的处理效果如下表所示。

通过鸟粪石沉淀的方法将废水中的氨氮去除，不仅操作十
分简单，且反应速度很快、效果十分理想，所以是非常有效的手段之一，氮在水相环境中的主要存在形式即为氨氮，它会造成水体富营养化以及环境污染，所以属于严重的污染物质。

我国目前遭到污染的水体中，含量最高的污染物就是氨氮，所以氨氮污染的程度已经严重影响了我国的经济发展。

操作简易、反应速度快的鸟粪石沉淀方法能够对废水中的氨氮进行回收，并实现废物利用的目的，所以在经济性上具有极大的优势。

鸟粪石是一种矿石，同时也是十分优质的废料，主要分布于非洲、秘鲁以及其他地区的岩洞。

鸟粪石沉淀方法是当前清除氨氮的新型手段，只要将技术条件控制好，经过一定时间的吹脱及氧化，能够达到百分之九十八点五九的氨氮去除率。

因其自身的优点，上世纪九十年代将这种废水处理方法作为主要的手段，并在研究和发展后广泛应用于高氨氮工业废水的处理工作中，并获得十分理想的应用效果。

2.3多金属氧化与完全鸟粪石沉淀相结合技术
多金属氧化与完全鸟粪石沉淀相结合技术的具体流程如下图所示，第一步在将药剂加入源水中，通过多金属催化还原氧化方法使化学需氧量降低，再利用药剂进行混凝沉淀，这时化学需氧量变化为每升224毫克，而氨氮含量不变，接下来将鸟粪石沉淀剂加入，实现进一步的沉淀，第二部沉淀要在回收鸟粪石后实施[5].在鸟粪石回收后，其氨氮浓度会保持在每升78毫克，在结束上述操纵后运输至生化处理系统。

当氨氮质量浓度为每升78毫克时，已经能够符合后续生化进水的标准，而所清除的氨氮将全部转化为鸟粪石的优质废料，发挥废物利用的作用，降低其投入成本.
通过对上述内容的整理可以看出，多元金属催化还原氧化与鸟粪石沉淀相结合的废水处理方法，在处理化学需氧量及氨氮等物质的效率和效果方面具有显著的优势，其处理后的水质能够符合达到后续生化处理的标准。

与此同时，经过多次试验和分析，无论是经济方面还是技术方面，利用鸟粪石优质缓释肥料资源回收以及废物利用的手段，能够大大降低处理废水的投入成本[6]。

3结语
虽然汽提脱酸与双效节能汽提脱氨技术相结合的方法可靠性强且十分成熟，但是无法将产品中所包含的硫离子彻底清除，所以百分之十到百分之十五的氨水不能作为吸收剂供氨法脱硫使用。

氨吹脱与多元金属催化、鸟粪石相结合的处理方法会在进行吹脱氨期间对环境造成一定的影响，所以与当前保护环境、绿色生产的理念不符。

多金属氧化与完全鸟粪石沉淀结合方法不仅能够保证去除化学需氧量以及氨氮等物质的效率与效果，还能将资源进行回收利用，充分的发挥废物利用的功能。

所以经过分析和研究，第三种方法更加适合处理煤气化工艺中的高氨氮废水，并能够保证处理的效果。

参考文献：
[1]高青宇,王赵兴,姚国强.煤气化工艺中高氨氮废水的处理方法探讨[J].煤炭加工与综合利用,2018,(4):40-43.[2]李海曙.煤气化废水生化处理抗冲击运行的探讨[J].煤
化工,2017(4):61-64.。