甲醇生产废水处理技术应用研究_曾科

2009,19(6)曾科等甲醇生产废水处理技术应用研究甲醇生产废水处理技术应用研究曾科＊买文宁郑州大学水利与环境学院郑州450002王敏璞许继联华国际环境工程公司郑州450004摘要介绍以合成氨、尿素、甲醇生产为主某煤化工企业的废水具有水质水量变化大、高氨氮、天然营养物较少等特点,采用物化法、传统活性污泥法、UNITANK法组合工艺达到了处理效果好、运行稳定的目的。关键词甲醇生产废水物化处理生物处理SBR1项目概况河南省周口市某公司是以合成氨、尿素、甲醇为主,以亚銨、复混肥为辅的综合性煤化工企业。该公司废水来源于煤制气的发生、净化、合成等工艺过程,主要为煤气化废水、变换工艺冷凝液、低温甲醇洗废水、甲醇精馏废水、杂醇油、氢回收装置含醇废液、脱硫废水、精炼废水、氨加工部分的碳化工段废水、空分含油废水、装置冲洗废水、地面冲洗废水、过滤装置废水、除盐装置废水、锅炉与生活废水等。其中,变换工艺冷凝液、杂醇油、氢回收装置含醇废液等有机物浓度很高,正常生产情况下,送至生产装置利用,不进入废水处理系统。对空分装置的含油废水,必须单独除油处理后才能进入废水处理系统。根据工艺需求,进入污水处理厂的废水量为2400m3/d,最大设计流量175m3/h,平均设计处理流量为100m3/h。根据业主提供的水质情况,确定该污水处理工程进水水质见表1。该厂废水以处理生产污水为主,生活污水为辅,新建工程所排废水约占45%。从过去的运行情况来看,主要有以下的问题:①进水污染物负荷、水质和水量变化较大,COD、氨氮的最大浓度可达平均浓度的近2倍;②虽然生产废水属于有机废水,废水的B/C不是很低,但水中醇、酮、醛、酸、醚、芳烃等有机污染物大部分是化工过程的低分子的有机物,代谢适宜性好的天然表1污水处理进水水质数据名称数据CODcr,mg/L350～650SS,mg/L300～700pH值7.0～9.2氨氮,mg/L120～230CN-,mg/L5.0S=,mg/L5.0石油类,mg/L10醇类,mg/L150(100～200)水温,℃40～60营养物较少;③装置年限、循环利用、运行操作等原因,废水中氨氮浓度较高[1][2],生物处理能力有限,有机质的生物降解受到CN-、NH3、油、LAS等有害污染物的影响,因此氨氮的生物处理时常难以达标;④氰化物处理达标有一些难度,而进水浓度控制不好又会影响生物处理的效率。2工程设计2.1设计思路工程处理工艺应考虑以下要求:(1)适应废水水质水量负荷变化大的情况,通过多级预处理强化水量调节的同时,适当削减进入生物处理池的氨氮、CN-的浓度,通过空气39＊曾科:副教授。1984年毕业于湘潭大学。从事污水处理技术研究、设计和教学工作。联系电话:(0371)67783172,13903840283。DOI:10.15910/j.cnki.1007-6247.2009.06.007CHEMICALENGINEERINGDESIGN化工设计2009,19(6)吹脱与自然氧化,去除一些有害污染物NH3、CN-、S=等。(2)利用生活污水和一些营养物,改善生物处理(尤其是后一级)的营养和有机质的处理效果。(3)整个工艺流程既要考虑有机质的去除,由于煤灰可能进入废水,还要考虑强化悬浮物的去除。(4)氨氮的去除,包括CN-的去除,充分发挥预处理、生物处理、后续氧化的多级作用。2.2工艺流程根据该厂原污水处理运行情况,甲醇扩建后的新增水量,排放标准的提高和设计单位同类经验[3],确定包含预处理、生物处理、后续氧化的废水处理工艺流程见图1。图1甲醇生产废水处理工艺流程框图生化部分主体均为好氧活性污泥法生物处理池,A级反应池为传统活性污泥法,B级反应池为UNITANK法[4][5],将A/O法的工艺要求与SBR法工艺结合,有较高的氨氮去除率。2.3设计出水水质按照《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准,经处理后外排废水设计出水水质见表2。表2处理后外排废水设计出水水质数据名称数据CODcr,mg/L10BOD5,mg/L20SS,mg/L70pH值6～9氨氮,mg/L15CN-,mg/L0.5S=,mg/L1.0石油类,mg/L5醇类,mg/L100(建议值)2.4主要设施2.4.1初沉池设计时变化系数1.75设计流量175m3/h表面负荷1.50m3/m2h尺寸27.0m×6.0m×4.75m沉淀时间2.5h前端设反应区,投加混凝剂,后端设反应区,投加二氧化氯。2.4.2调节池停留时间24h尺寸20.0m×30.0m×4.5m结构形式钢筋混凝土超高0.3m调节池的潜水排污泵液位控制,实现“高开低停”控制。调节池池底设曝气管道,氧化、吹脱去除氰化物、醇类等有害污染物。2.4.3冷却塔设计流量110m3/h运行pH值8.0投碱量20mg/