厌氧技术在MTO高浓度废水处理中的应用_郑蕾

厌氧技术在MTO高浓度废水处理中的应用_郑蕾2019年第35卷第1期★石油化工安全环保技术★PETROCHEMICALSAFETYANDENVIRONMENTALPROTECTIONTECHNOLOGY44MTO是甲醇制烯烃的简称，是以甲醇为原料，在催化剂作用下生成聚合级乙烯、丙烯等低碳烯烃的煤化工技术。中石化于2010年完成了180万t/aMTO成套技术开发，即S-MTO技术，并先后于2011年在中原石化建设了60万t/a的MTO装置，2017年在中天合创建设了2×180万t/a的MTO装置，都已投入生产运营。在生产过程中，MTO装置从合成气急冷塔底排放出一股高浓度废水，含有从混合气体中洗出的大量含氧有机物，COD高达1500~2000mg/L。因该股废水水量较大，且具有良好的厌氧生物降解性，因此在中原石化和中天合创2个项目中，均采用了厌氧过滤器技术单独对其进行预处理。基于中原石化的设计和运行经验，将中天合创项目厌氧过滤器的设计负荷提高至3kgCOD/m3•d，并取得了高达90%~95%的有机物去除率，极大减轻了后续综合污水处理场的压力。1厌氧技术的优势根据微生物代谢有机物的途径不同，废水生物处理分为好氧和厌氧2种类型。好氧生物处理是在供氧的条件下利用好氧微生物将有机物分解为CO2、H2O；厌氧生物处理则是在无氧的条件下利用厌氧微生物将有机物分解为甲烷、CO2，尤其适合于高浓度有机废水的处理。与好氧技术相比，厌氧技术的主要优势如下：1）节能。每去除1kgCOD，厌氧过程产生甲烷（标准状态）约0.3Nm3/h，相当于产生了12000kJ的热能；而好氧过程中每传递1kg氧所消耗的能量约5000~20000kJ，二者相差17000~32000kJ，折合电能为4.7~8.9kWh。因此厌氧工艺是节能的生物处理工艺，即便甲烷（沼气）不进行能源回收利用，其电费也能比好氧工艺节省1/2~2/3以上。2）处理负荷高。厌氧反应器内能维持较高的污泥浓度，因此容积负荷可高达3~20kgCOD/（m3•d），而好氧处理的容积负荷通常为0.5~1kgCOD/m3•d，并需要二沉池进行泥水分离，同时回流污泥保证曝气池内污泥浓度。因而厌氧处理设施的容积和占地明显减少，系统简单，节省投资费用。3）污泥产生量少。厌氧菌增殖速率，也没有与之相随的微生物的大量合成，故产生的污泥量不到好氧技术的1/10