煤化工水處理方案設(shè)計研究
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摘要:煤化工行業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性行業(yè)，其發(fā)展對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來強(qiáng)大動力的同時，卻也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，加大了能源的消耗量?；诿禾歼@一不可再生資源來講，節(jié)約煤碳資源，保護(hù)環(huán)境成為我國面臨的重要問題。本文主要就煤化工水處理工藝設(shè)計進(jìn)行分析，結(jié)合某煤化工企業(yè)的實際情況，闡述了如何對水處理工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，為推動我國煤化工企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展做貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:煤化工;水處理工藝;設(shè)計優(yōu)化
隨著全世界能源與資源的快速減少，為了人類社會的長遠(yuǎn)發(fā)展，為了煤化工企業(yè)提供良好的發(fā)展空間，推行清潔能源與替代產(chǎn)品逐漸被社會所廣泛關(guān)注。隨著社會的向前發(fā)展，傳統(tǒng)式的煤化工廢水處理技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展，由于煤化工企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展所帶來的污染，給我國自然資源帶來巨大威脅，對環(huán)境造成較大影響。煤化工企業(yè)為謀求發(fā)展，優(yōu)化煤化工企業(yè)廢水處理工藝，引進(jìn)更多先進(jìn)處理技術(shù)與處理材料成為重點，為傳統(tǒng)煤化工企業(yè)向新型煤化工企業(yè)轉(zhuǎn)變做貢獻(xiàn)。
1項目基本情況
新型煤化工企業(yè)主要是指以煤氣化為主，生產(chǎn)清潔燃料與一些基礎(chǔ)化工產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)，具備著保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源等效果。本次項目位于江蘇省，項目的占地面積大約有7×105㎡，企業(yè)為此項目總投資為34．0×108元，本工程建設(shè)于2012年，項目建設(shè)期間企業(yè)為更好的進(jìn)行廢水處理而引進(jìn)了國外通用集團(tuán)的德士古技術(shù)，提高了企業(yè)在廢水處理的效果，提高了水的二次利用率，避免了水資源的浪費(fèi)，在此項目建成后期，因其本身的優(yōu)勢使得工程項目成為了當(dāng)?shù)氐南冗M(jìn)單位，為當(dāng)?shù)氐墓I(yè)生產(chǎn)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)［1］。
2煤化工廢水處理工藝的現(xiàn)狀
近年來，隨著國家對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入，我國煤化工企業(yè)的水處理技術(shù)獲得了長效的發(fā)展，相應(yīng)的，煤化工企業(yè)與生產(chǎn)清潔能源的化工企業(yè)也獲得了較大進(jìn)步。然而，在煤化工企業(yè)的廢水處理中，仍然存在著許多問題有待提高，其主要表現(xiàn)在以下幾方面:
2．1廢水的生化處理方法
在煤化工企業(yè)中的廢水處理方法中，生化處理法常用的工藝有組合工藝法、活性污泥法等。當(dāng)企業(yè)采用活性污泥法這一廢水處理方法時，其具備著降低污染物指標(biāo)，降低后續(xù)工藝的處理負(fù)擔(dān)、保障廢水處理的效果等優(yōu)勢。在當(dāng)前各種煤化工企業(yè)中，活性污泥法這一廢水處理法被廣泛采用，然而，此種方法在流程的選擇與實際應(yīng)用中卻缺乏較好的適應(yīng)性。另外，雖然煤化工企業(yè)內(nèi)部的廢水經(jīng)過有機(jī)深化處理，內(nèi)部卻仍然存在著一定的有機(jī)難降解的物質(zhì)，造成了生化廢水處理方法的處理結(jié)果不達(dá)標(biāo)，只有更深入的處理手段才能更有效的達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的廢水排放需求。
2．2廢水的物化處理方法
在煤化工企業(yè)廢水的物化處理方法中，共包含有三種處理方法，萃取法、化學(xué)氧化法與膜分離法等。在廢水物化處理法中，萃取法所萃取的主要是廢水中含有的高濃度酚類，而化學(xué)氧化法則是處理廢水中含有的高濃度酚所常用的廢水處理方法，氧化法能對氧化后水中含有的活性污泥進(jìn)行處理，對廢水中酚類的處理高達(dá)99%，效果極為明顯，在化學(xué)氧化法中，由國外引進(jìn)的德士古煤氣化廢水處理法是較為成熟高效的一種方法，在運(yùn)用中具有較高優(yōu)勢。而膜分離法則是分離廢水常用的重要方法，運(yùn)用此種方法能有效降低水中的有機(jī)化合物，甚至使用此方法后，水資源能夠進(jìn)行二次利用，提高水資源利用率的同時節(jié)約了水資源［2］。
3煤化工企業(yè)廢水處理工藝的方案研究
3．1相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對物化處理與生化處理耦合的研究
在煤化工企業(yè)的廢水處理中，如何消除廢水中的有機(jī)化合物氨氮以及酚類成為廢水處理的重、難點。目前，我國國內(nèi)正在應(yīng)用的廢水處理技術(shù)仍然存在一定的缺陷，對煤化工企業(yè)的研究也多停留在小型實驗階段，對廢水處理技術(shù)的研究過于單一。除此外，廢水處理工藝的出水效果與成本投入的不相符，使得國家更加重視廢水處理工藝的發(fā)展與更新。為降低廢水處理問題，降低廢水處理的成本投入，提高廢水處理質(zhì)量，我國加強(qiáng)了對廢水處理工藝相結(jié)合的方案研究，并加強(qiáng)了對物化處理法與生化處理法相耦合的研究，通過兩種工藝的互補(bǔ)性，來彌補(bǔ)廢水處理工藝的不足之處。
3．2循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)縮水處理技術(shù)
隨著人們對資源的需求越加廣泛，日益緊張的水資源的可持續(xù)發(fā)展問題受到廣泛關(guān)注，水資源的合理利用被提上發(fā)展日程。在我國的節(jié)水綱要中，曾提出這樣一項要求，在開放式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)新型技術(shù)中，推行濃縮倍數(shù)大于4倍以上的水處理技術(shù)，而將濃縮倍數(shù)在3倍以下的水處理淘汰，以此開發(fā)更有效的水處理技術(shù)。在本項目中，該煤化工公司通過各種靜態(tài)阻垢、動態(tài)模擬等試驗，最終研發(fā)出了效果較好的緩蝕阻垢劑，并被運(yùn)用在廢水處理中。在煤化工企業(yè)廢水處理中，通過加入緩蝕阻垢劑與濃硫酸，將循環(huán)水濃縮倍數(shù)提高四倍以上，能夠有效的解決廢水中的有機(jī)物，保障循環(huán)水系統(tǒng)的安全可靠性，實現(xiàn)節(jié)約水能源的目標(biāo)。
3．3氨氮甲醇廢水處理技術(shù)
在廢水處理工藝之中的氨氮甲醇處理中，相應(yīng)人員應(yīng)著重了解以下兩方面，以此提高廢水內(nèi)部含有的有機(jī)物處理。(1)廢水處理流程。與一般的氣化工藝相比，德士古工藝是由國外引進(jìn)的先進(jìn)工藝，運(yùn)用此種工藝使廢水處理難度降低，且二次利用的程度也相較其他處理工藝高效。在運(yùn)用此工藝處理廢水的主要過程中，控制廢水中的氨氮含量成為重點。在煤化工企業(yè)產(chǎn)生的廢水中，有機(jī)化合物氨氮的含量是相對較高的，面對國家廢水排放所規(guī)定的較低標(biāo)準(zhǔn)，僅僅利用普通處理工藝很難達(dá)到國家對污水規(guī)定的排放量標(biāo)準(zhǔn)，因此，具備新科技的排放工藝被研發(fā)應(yīng)用，如SBR。(2)廢水回收。對循環(huán)水排放與廢水處理的二次利用來講，其目前的規(guī)模之大能達(dá)到300m3/公頃以上。在飛速處理之后的回收中，回收水常出現(xiàn)如硬度高、堿度大、雜質(zhì)多等特點。針對此種情況，企業(yè)通過對回收水進(jìn)行的軟化、澄清、過濾等處理，可消除回收水中較大的沉淀物與雜質(zhì)。另外，對回收水的利用前期仍需要進(jìn)行超過濾，以實現(xiàn)對膜系統(tǒng)的有害雜質(zhì)的消除［3］。
4總結(jié)
社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動著我國能源業(yè)的飛速發(fā)展，新型煤化工企業(yè)也在數(shù)字和科技化、現(xiàn)代化的深入，實現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展，并成為企業(yè)發(fā)展的重點。本文簡單敘述了煤化工廢水處理技術(shù)，望對相關(guān)企業(yè)與工作者提供幫助。
參考文獻(xiàn):
［1］孟良．探討新型煤化工企業(yè)水處理工藝方案設(shè)計優(yōu)化［J］．能源與節(jié)能，2016(6):123-124．
［2］劉樂天，蔣敏捷．水處理工藝在新型煤化工企業(yè)中的優(yōu)化［J］．商品與質(zhì)量，2015(42):372-373．
［3］于東，高振偉，陳凡陣，等．某化工企業(yè)工業(yè)循環(huán)水處理工藝設(shè)計［C］．中國土木工程學(xué)會全國排水委員會2015年年會，2015(4):37．
作者:朱紅進(jìn) 單位:江蘇天脈化工有限公司
