席國輝

(河南龍宇煤化工有限公司 ， 河南 永城　476600)

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SBR+CASS工藝在煤化工污水處理中的應(yīng)用與探討

席國輝

(河南龍宇煤化工有限公司 ， 河南 永城476600)

以煤為原料生產(chǎn)甲醇的過程中，在煤氣化、甲醇酸脫、甲醇精餾等工序會(huì)產(chǎn)生一定量的工業(yè)污水，污水中所含的污染物主要有COD、BOD5、氨氮、SS等。本文根據(jù)長期的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合化驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)，論述了SBR+CASS工藝在煤化工污水處理中的可行性和先進(jìn)性，并提出了運(yùn)行中需要注意的幾點(diǎn)建議。

煤化工污水 ； COD ； 氨氮 ； SBR+CASS工藝

河南龍宇煤化工有限公司年產(chǎn)50萬t甲醇項(xiàng)目采用先進(jìn)的殼牌粉煤氣化、低壓甲醇合成和三塔精餾工藝技術(shù)，主要生產(chǎn)工藝為：原料煤經(jīng)制粉干燥后，在氣化爐中與氣化劑(氧氣、水蒸氣)反應(yīng)生成粗煤氣(主要是CO和H2)，經(jīng)降溫、除塵后進(jìn)行CO變換，以調(diào)整原料氣中CO和H2比例至1∶2。變換后，用低溫甲醇洗滌去除原料氣中的硫化物、過多的CO2。純凈的CO和H2經(jīng)壓縮后在8.0 MPa壓力、225 ℃、銅催化劑條件下合成甲醇，經(jīng)冷凝得到粗甲醇，粗甲醇經(jīng)精餾去除高、低沸點(diǎn)雜質(zhì)后得到產(chǎn)品精甲醇。

1　污水來源及水質(zhì)分析

生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水主要包括煤氣化工序的氣化污水(14.5 m3/h)、酸脫工序排水(8 m3/h)、甲醇精餾污水(20 m3/h)、生活污水(16 m3/h)等，共計(jì)58.5 m3/h，具體水質(zhì)情況見表1。

表1　污水進(jìn)水水質(zhì)分析

2　處理方案及工藝流程

2.1處理方案

煤氣化污水、酸脫污水、甲醇精餾污水在污水處理站經(jīng)脫氰處理后與廠區(qū)生活污水混合進(jìn)入廠區(qū)污水處理站進(jìn)行生化處理，最后進(jìn)入公司區(qū)域污水處理廠深度處理后達(dá)標(biāo)排放。污水處理站及污水處理廠工藝流程如圖1、圖2所示。

2.2工藝流程簡(jiǎn)述

污水處理站設(shè)計(jì)日處理能力2 400 t，采用序批

圖1　污水處理站工藝流程圖

圖2　區(qū)域污水處理廠工藝流程圖

式活性污泥法(SBR)工藝。煤氣化污水、甲醇污水經(jīng)管道送入集水池，監(jiān)測(cè)后根據(jù)水質(zhì)情況泵入pH調(diào)節(jié)池(事故狀態(tài)時(shí)進(jìn)入事故池)，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量后入破氰池，破氰后經(jīng)混凝沉淀后入均質(zhì)池。廠區(qū)生活污水經(jīng)格柵機(jī)自流入生活污水集水井，再經(jīng)泵抽入均質(zhì)池。生活污水和經(jīng)預(yù)處理后的污水在均質(zhì)池混合均質(zhì)，進(jìn)入水解酸化池進(jìn)行水解酸化處理，將大分子有機(jī)物分解為小分子物質(zhì)，有利于好氧生物處理，同時(shí)去除部分COD。經(jīng)水解酸化后廢水泵入SBR池進(jìn)行好氧處理，去除大部分COD及氨氮后排入監(jiān)測(cè)池。經(jīng)監(jiān)測(cè)達(dá)標(biāo)后排入?yún)^(qū)域污水處理廠。

區(qū)域污水處理廠設(shè)計(jì)日處理能力15 000 t，其中城鎮(zhèn)生活污水12 000 t，工業(yè)污水3 000 t，采用循環(huán)式活性污泥法(CASS)工藝。污水處理站排水及城市生活污水經(jīng)機(jī)械格柵去除較大的纖維及雜物后，自流入沉砂池(事故排放時(shí)進(jìn)入事故池)，經(jīng)漩流攪拌后自流入CASS池，CASS池分為生物選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分。生物選擇區(qū)對(duì)污水進(jìn)行均質(zhì)、均量，將大分子有機(jī)物分解為小分子物質(zhì)，有利于好氧生物處理，并去除部分COD。主反應(yīng)區(qū)通過好氧曝氣去除大部分COD及氨氮，將污泥回流到厭氧池進(jìn)行反硝化反應(yīng)以去除部分氨氮。處理后合格廢水經(jīng)潷水器排入紫外線消毒池，消毒處理后達(dá)標(biāo)排放。

3　處理工藝可行性分析

3.1方案設(shè)計(jì)合理，滿足水量及出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)要求

本項(xiàng)目產(chǎn)生的工業(yè)污水約1 400 t/d，污水處理站設(shè)計(jì)負(fù)荷2 400 t/d，污水處理廠設(shè)計(jì)負(fù)荷15 000 t/d，污水處理設(shè)施余量充足，完全滿足項(xiàng)目需要，部分出水水質(zhì)見表2。

表2　污水出水水質(zhì)分析

3.2技術(shù)成熟先進(jìn)，出水穩(wěn)定性好

污水站SBR工藝，采用集有機(jī)物降解與混合液沉淀于一體的反應(yīng)器SBR池，與連續(xù)流式活性污泥法相比，不設(shè)二沉池，耐沖擊負(fù)荷性強(qiáng)，處理有毒或高濃度有機(jī)廢水能力強(qiáng)，不易產(chǎn)生污泥膨脹，出水水質(zhì)穩(wěn)定，非常適合煤化工工業(yè)污水水質(zhì)及水量變化幅度較大的特點(diǎn)。

污水處理廠CASS工藝作為SBR工藝的變形和發(fā)展，其特點(diǎn)為反應(yīng)器前端設(shè)生物選擇區(qū)，并將主反應(yīng)區(qū)的污泥回流至生物選擇區(qū)，利用活性污泥的快速吸附作用加速對(duì)溶解性有機(jī)物生物去除，脫氮除磷效果顯著。SBR及CASS工藝流程見圖3、圖4。

圖3　SBR工藝處理系統(tǒng)流程

圖4　CASS工藝處理系統(tǒng)流程

3.3自動(dòng)化程度高，操作運(yùn)行方便

與傳統(tǒng)的氧化溝活性污泥處理工藝相比，SBR及CASS工藝活性污泥處理系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)單，布置緊湊，占地面積小，采用模塊式布置方式，便于系統(tǒng)擴(kuò)建；系統(tǒng)中無需設(shè)置大型刮泥設(shè)備及大量的攪拌設(shè)備，設(shè)備耗電量較低；系統(tǒng)應(yīng)用電動(dòng)閥、液位計(jì)、DO表、ORP表及可編程序控制器等自控儀表，工藝過程實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化操作與管理，節(jié)省大量的人力成本，操作運(yùn)行方便，但由于自控系統(tǒng)的復(fù)雜性，使設(shè)備維修折舊費(fèi)用增加。具體情況見表3。

表3　污水生化處理工藝特點(diǎn)對(duì)比

2016-06-08

席國輝(1986-)，男，助理工程師，從事環(huán)保管理工作，電話：15036692063。

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