煤化工污水非正常工况排放及处理措施_姜勇

No.4，201823煤炭加工与综合利用COALPROCESSING&COMPREHENSIVEUTILIZATION现代煤化工包括煤的气化、直接液化、间接液化、煤制天然气和下游产品转化(甲醇、乙二醇、烯烃等)[1-2]。据统计，2015年我国煤制油、煤制气、煤制烯烃和煤制乙二醇的产量分别为136万t、20亿m3、275万t和90万t[3]。目前，我国大型煤化工项目多分布在内蒙古、陕西、山西、宁夏等中西部生态较为脆弱、水资源相对匮乏的地区。环保部和发改委颁布一系列条文和指导意见，规范现代煤化工建设项目有序发展，要求项目按照“清/污分流、污/污分治、深度处理、分质回用”的原则设计废水处理方案，并做好废水近零排放示范。煤化工企业开停车、检修、操作不正常或设备故障等非正常工况在实际生产过程中时常遇到，如典型的煤制气项目有数十台碎煤加压气化炉，平均10~15天就有1台气化炉需要停车检修[4]。龚晓峰等[5]通过理论和经验计算，对GE法和东方炉非正常生产环节污染物排放进行比较，但未对煤化工企业非正常工况进行系统分析，而且非正常工况污水的产、排放特征对煤化工企业正常生产、污水处理和气化炉的操作控制具有重要的影响。研究煤化工企业非正常工况和非正常工况下污水产、排放特征以及相应的处理措施对煤化工企业污水处理正常运行和污水零排放具有重要的指导意义[6-7]。1煤气化污水特点及典型的污水处理工艺煤化工污水的特点是组分复杂，含有固体悬浮颗粒、氨氮及硫化物等有毒、有害物质，COD和色度都很高。碎煤气化温度较低，所产生的废水中酚、氨含量高，处理难度大[8]。煤气化污水的特点列于表1。以碎煤和粉煤组合气化工艺为例，典型的煤化工污水零排放项目处理工艺包括预处理（酚氨回收）、生化、回用、膜浓缩和蒸发结晶五个处理单元[9]（见图1）。全厂污水可分为四股：第一股是碎煤气化单元产生的废水，由于含有大量的酚和氨，需经酚-氨回收单元预处理后排入生化单元处理；第二股为粉煤气化废水；第三股为其它废水，包括净化废水、生活污水、地面冲洗煤化工污水非正常工况排放及处理措施姜勇1，张鹏昊1，张彦海1,2,3，任同伟1,2,3，俞彬1,2,3，耿翠玉1，迟娟1（1.博天环境集团股份有限公司；2.博天环境工程（北京）有限公司；3.博天环境设计总院，北京100082）摘要：以碎煤和粉煤组合气化工艺为例，阐述10种典型的非正常工况污水的产排放特征，提出了污水暂存和处理措施；当污水处理设施无法正常运行时，污水先排入暂存池，按“污/污分类”的原则暂存污水，待污水处理单元恢复正常运行时再进行处理。关键词：煤化工；污水；故障；工业排水；处理中图分类号：X743.1文献标识码：A文章编号：1005-8397（2018）04-0023-04收稿日期：2018-01-11DOI：10.16200/j.cnki.11-2627/td.2018.04.006企业项目：博天环境集团股份有限公司研发项目(YA-2016-009)作者简介：姜勇(1981—），男，黑龙江海伦人，2011年毕业于中国矿业大学(北京)环境工程专业，工学博士，博天环境集团研发中心零排放总工程师，高级工程师。引用格式：姜勇，张鹏昊，张彦海，等.煤化工污水非正常工况排放及处理措施［J］.煤炭加工与综合利用，2018（4）：23-26.2018年第4期24煤炭加工与综合利用水等；第四股废水包括脱盐水站排污、循环水排污和锅炉排污，该类废水污染程度较低，可直接排放至回用单元进行处理。污水处理过程中产生的净化水排入回用水箱循环使用，结晶盐则资源化利用[10-11]。煤化工项目中设置污水暂存池、浓盐水暂存池、初期雨水池、事故污水池和消防水池，池体采用分格设置，以便于污水分质、分类存储。污水暂存池在煤化工企业非正常工况时提供巨大的污水缓冲能力，给设备维修和调整操作提供充足的时间。目前我国对污水暂存池容量设计尚无统一的标准，一般按企业污水最大产生量的15~30d暂存量设计[9]。2煤化工项目非正常工况及处理措施借鉴国内外煤化工、石油化工、合成氨等行业的生产经验，基于GB50483—2009《化工建设项目环境保护设计规范》、《水体污染防控紧急措施设计导则》和QSY1190—2009《事故状态下水体污染的预防与控制技术要求》等规范的主导思想——单一事件最坏可能来考虑。以碎煤和粉表1煤气化污水的特点气化类型污水特点碎煤气化有机污染物（COD）质量浓度高：~7000mg/L；氨氮（NH3-N）质量浓度高：~500mg/L；总酚质量浓度高：~1000mg/L；硫化物（S2-）含量较高：700mg/L以上；色度深；含油较高：油体积质量~200mg/L；可生化性较差，难生物降解物质约占总COD的20%~30%，某些污染物还具对微生物有一定的抑制作用；水质水量变化较大