大型甲醇生产厂废水治理措施_李英

山西煤炭管理干部学院学报2007.3山西煤炭管理干部学院学报2007.3收稿日期:2007-03-16作者简介:李英(1970-),太原理工大学2005级环境工程硕士研究生,山西省环境保护技术评估中心高级工程师。大型甲醇生产厂废水治理措施李英(太原理工大学,山西太原030024)摘要:针对以山西混配煤为原料,废水排放标准执行《山西省地表水环境管理区划方案》中环监I类,采用壳牌气化、宽温耐硫变换、低温甲醇洗脱硫脱碳、低压法Lurgi合成、三塔+回收塔精馏组成的甲醇合成工艺所产生的的废水,在对高浓废水进行预处理的前提下,从技术经济、处理效果及工业应用等多方面,对比CASS工艺、UASB+好氧工艺、A2/O工艺、Gaia-BAF四种污水处理工艺,最终选择Gaia-BAF工艺作为某甲醇厂污水处理工艺。关键词:甲醇厂;废水治理;工艺中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1008-8881(2007)03-0136-03随着石油资源紧缺、油价上涨及甲醇汽油的推广使用和甲醇生产烯烃类物质关键技术的突破,国内外甲醇生产正呈现突飞猛进的态势。甲醇生产原料包括天然气、煤、轻油、重油等,鉴于我国自身的资源储量现状,煤将成为我国甲醇生产最重要的原料。随着煤制甲醇厂家在国内大批上马,其带来的“三废”环境污染也不容忽视。以煤为原料生产甲醇工艺较复杂,各个工段的工艺不同,其生产过程产生的污染源项、源种、源强均不同。本文即针对某工厂以山西混配煤为原料,采用壳牌气化、宽温耐硫变换、低温甲醇洗脱硫脱碳、低压法Lurgi合成、三塔+回收塔精馏为主的甲醇合成工艺所产生的废水,提出针对性的治理措施。一、废水治理措施分析(一)废水预处理措施分析1、造气洗涤水预处理措施造气工段洗涤塔洗涤排放的洗涤水含灰低,温度也不高,并且补充的是变换冷凝液(软化水),因此大部分可循环使用。根据Shell造气工艺技术并结合用煤质成分,少量排水主要含有灰分、NH3-N、CODCr、氰化物等,其中NH3-N浓度较高,约400~500mg/。采用初步水处理,即经一级减压放出溶解气后,经过汽提、澄清、沉降后排放去生化处理。其中蒸汽汽提工艺主要汽提污水中的氨氮、硫化物等。污水中残留的氨氮浓度主要与汽提所用的蒸汽温度有关,汽提后污水中的氨氮含量可小于200mg/L。2、精馏釜残液采用三塔精馏工艺,并在常压塔后设回收塔,增加副产品杂醇。按照精馏模型设计和操作,甲醇精馏釜残液中甲醇含量能够降低至小于0.05%,CODCr浓度低于800mg/L。其应用实例如下:(1)天津大学技术应用情况粗甲醇物系的溶液理想性极差,尤其是其含有少量的烷烃、酮和高级醇,它们能与水或相互间形成复杂的共沸物系,世界上现有软件的计算精度较差。为此,天津大学研究开发出甲醇精馏系统模拟计算软件,为甲醇精馏系统的优化和设计、改造提供精确可靠的设计参数。本技术已成功地应用于以煤为原料的25、35万吨/年、以天然气为原料的14万吨/年和联醇6万吨/年等多套甲醇精馏系统的设计、改造中,甲醇质量达到美国AA级或国优级标准,节能20%,提高甲醇收率1%,废水中甲醇含量小于30ppm。(2)浙江巨化股份有限公司合成氨厂3万吨甲醇生产装置情况浙江巨化股份有限公司合成氨厂现有年产3万吨甲醇生产装置,采用双塔流程进行精甲醇生产,年排放甲醇残液1.2万吨左右,其中的CODCr含量2000-20000mg/l,甲醇含量2%左右。残液中还含有微量的异庚酮、异丁基油、其它高级醇等高沸点组份,使残液的处理非常困难。通过厂内攻关小组与南京化工大学的共同开发,把甲醇精馏过程的技术研究成果应用到该项目中,建立了精馏模型,利用化工软件模拟精馏操作,选取精馏塔的最佳设计和操作条件。通过优化操作,使甲醇残液中的甲醇含量控制在0.05%(wt)以下,CODCr降至800mg/L以下,产品中的乙醇含量基本能控制在0.03%以下。通过以上应用实例可知,本工程采用三塔精馏+回收塔工艺,可保证进入污水处理站的水质中CODCr浓度低于800mg/L。(二)污水处理站处理措施分析1、处理工艺介绍进入污水处理站的废水中的BOD5:CODCr约为0.6左右,属于可生化性好的废水。但含有醇类、酸类、醚类、氨类和氰化物等物质,且氨氮浓度相对较高。目前,去除这些污染指标的常用方法有厌氧、好氧或厌氧+好氧复合等多种生物处理工艺。具体有序列间歇式循环活性污泥法(CASS)、UASB反应器工艺、A2O工艺、固定化微生物-曝气生物滤池(Gaia-BAF)生物处理工艺。(1)序列间歇式循环活性污泥法(CASS)处理工艺CASS属于序列间歇式活性污泥法(SBR)工艺的一种变形,工艺特点的大部分与传统SBR相似。CASS工艺最大的特点是连续进水,间歇排水。为了提高废水的可生化性和防止污泥膨胀,一般设有生物选择