伊犁新天煤制气项目废水处理工艺详解

伊犁新天煤制气项目废水处理工艺详解

2015.3

1项目概况

伊犁新天年产20亿立方米煤制天然气项目采用碎煤加压熔渣气化技术，以煤为原料，经气化、变换、净化、甲烷化，最终制成天然气（SNG）。项目主要包括气化装置、净化装置、甲烷化装置及空分、热电、污水处理等附属配套设施，是目前国内最大的煤制气项目。

本项目水处理系统分为生产给水系统、污水处理与回用水系统，给水系统由原水净化、脱盐水及四个循环水等单元组成；污水处理与回用水系统由污水处理、回用水处理及多效蒸发等三部分组成。

本项目污水主要来自气化装置气化工艺产生的煤气洗涤废水，该废水首先经煤气水分离除油，然后再经酚氨回收脱酚除氨及酸性气后，输送到污水处理与回用装置，在污水处理装置内进行污水生化处理，利用生物处理技术，脱除COD、氨氮、酚等有机物，最后经过回用装置处理，回收水用于循环水的补充水，产生的浓盐水经膜浓缩后进入多效蒸发装置，最终产生的浓盐水排放到蒸发塘进行自然蒸发，系统最终实现系统零排放。

2污水处理工艺简介

2.1工艺概况

2.1.1设计处理规模

本项目污水设计处理能力1200m3/h；分为两个系列，每个系列600m3/h。

2.1.2水质特点分析

从上述水质分析中得知，本污水油含量较高，给生化处理带来一定的难度；废水中含有氰化物、酚等有机物，生化较为困难；废水中高COD、高含氨氮，需要进行水质调节，满足生化需要。

2.1.3工艺流程选择

煤化工企业的废水处理工艺路线基本遵循“物化预处理+生化处理+深度处理”的原则，通常包括生化预处理、生化处理、生化深度处理及附属配套设施等。

预处理一般采用均质、调节，隔油、气浮等工艺对源污水进行水质调节，满足生化需要，新天煤化工的预处理采用“均质罐＋调节池＋隔油池＋气浮池＋水解”工艺；

对于煤化工废水的生化处理一般采用厌氧/好氧( A/O) 、厌氧/缺氧/好氧

( A/A/O) 、序批式活性污泥( SBR) 、生物接触氧化曝气生物滤池( BAF) 、上流式厌氧污泥床( UASB) 、载体生物流化床( CBR) 及活性污泥曝气池中投加活性炭( PACT)等工艺处理。

新天煤化工污水生化处理采用双级A/O工艺，一级A/O工艺采用氧化沟技术，二级A/O采用完全混合生化池工艺，以保证生化处理效果。

为保证生化处理效果，保证生化处理稳定性，污水预处理采用除油和水解酸化，保证进入生化系统的水质稳定。

为实现废水回用，保证回用水系统运行的稳定，在生化处理后增加污水深度处理工艺，同时也增加了污水生化处理的可靠性。新天煤化工污水深度处理采用“臭氧氧化＋生物滤池＋活性炭吸附”工艺，保证进水的有机物、油含量、氨氮等最低，保证回用水系统的稳定。

2.2工艺概述

新天煤气化污水主要由“生化预处理、生化处理和污水深度处理”组成，同时配有污泥脱水处理和生物废气处理设施。

2.2.1预处理

预处理主要由“均质＋调节＋隔油+气浮＋水解酸化”组成。主要是去除水中的油，同时对水质进行调节。均质罐共设计4座，每座容积为5000m3；调节池一座，设计容积12000m3；隔油池，气浮池均一座，酸化水解池共2座，每座酸化池设计流量1646m3，停留时间16.3h，同时内部配有三相分离器。2.2.2生化处理

煤气气化污水经过预处理后，进入污水生化处理系统，污水生化处理采用双级A/O工艺。一级A/O工艺COD的去除率75%，氨氮的去除率80%，污泥负荷为0.33kgCODcr/m3.d;0.029kgNH3-N/m3,停留时间44.8h；二级A/O工艺COD的去除率60%，氨氮的去除率75%，污泥负荷为

0.18kgCODcr/m3.d;0.013kgNH3-N/m3,停留时间20.7h。

2.2.3深度处理

废水经生化处理后进入生化深度处理系统，深度处理采用“臭氧氧化＋生物滤池＋活性焦吸附”，臭氧发生器共设计4台，单台设计臭氧发生量15kg，设计投加浓度38mg/m3.h；生物滤池共设计10座，单座处理能力157.9m3/h。最

后进入活性焦吸附单元，活性焦对酚、苯、氰化物等有很好的吸附作用，并且易于再生。本系统设有活性焦滤池16座，每座处理能力150m3/h，同时配有活性焦再生系统，保证系统活性焦的循环利用，对于损耗部分可采用污泥、煤等进行干馏补充，同时设有尾气处理处理系统，保证环保效果。经过上述工艺处理可保证：COD为60mg/L，油5mg/L。

2.3工艺流程简图

2.4设计出水水质

3工艺难点分析与存在问题

3.1含油污水

新天煤化工采用的是鲁奇炉工艺，产生的废水中含有大量的焦油，处理不净，一方面进入生化系统会使系统中的活性污泥失去活性，更严重会造成生化系统的崩溃；另一方面会对后期的回用系统造成影响，造成超滤的膜丝断裂，膜丝污堵，产水量下降等问题，减短膜组件的使用寿命。

3.2高酚污水

煤化工排放的高浓度含酚废水，毒性大，污染物浓度高。其中甲基酚具有很强的杀菌作用，容易杀死生化系统中的细菌，造成生化系统的崩溃。

3.3源污水水质不稳定

由于煤气化负荷的变化，气化产生的废水水量不稳定，会给生化处理系统的水质稳定带来很大冲击，有可能造成生化系统瘫痪。

3.4污水处理系统调试时间长

由于污水处理的核心工艺采用生化处理工艺，微生物培养、驯化的时间较长，运行的条件较为高，一般调试期间没有源污水，生化系统不能正常运行，为此，给系统操作带来很大困难，需要考虑调试初期的废水存储问题。

3.5系统水量大

投资较高，运行管理费用较大，给生产的经济性带来一定的影响。

3.6技术型人才短缺

伊犁新天煤化工设计年产20亿立方米煤制天然气，废水处理系统包括废水处理装置、废水回用装置，废水回用装置包括生化废水回用单元、含盐废水回用单元、多效蒸发单元。现场设计规模大，需要的技术型人才多。但是随着煤化工