煤制甲醇污水深度處理及回用工程實例

【摘 要】甲醇是一種重要的基本有機化工產品，在化工、醫藥、輕紡、國防等許多工業部門有著廣泛用途。從上世紀的20年代開發成功合成氣生產甲醇以來，甲醇工業得到了飛速發展。我國煤炭資源儲備豐富，甲醇的制作離不開煤炭，但隨之產生的污水卻對生態環境造成污染，由此可見及時處理煤制甲醇污水并對之進行回收與利用對實現國民經濟可持續發展意義重大。

【關鍵詞】煤制甲醇污水 深度處理 回收與利用

前言：上世紀50年代以來，隨著國民經濟的發展，甲醇的需求量增加，為了滿足當時的工業需要，我國部分小型實驗室對甲醇技術進行了研究。到了60年代初，在太原、吉林幾個化工區建設了幾套以煤為原料的較大型甲醇裝置。然而，不顧及煤炭資源浪費和環境污染地進行污水排放卻日益演變成一個亟待解決的社會問題，本文通過一家成功進行污水處理的甲醇制造廠解析煤制甲醇污水的處理與回用。

1、煤質甲醇污水的簡介

隨著煤炭逐漸代替較為匱乏的石油和天然氣被運用到甲醇的生產中，它所存在的問題也逐漸顯露，這主要表現在煤質甲醇所產生的污水對生態環境的污染。一方面，以煤為原料進行甲醇生產消耗的時間較長，在它的空分、氣化、合成、精餾等生產流程之中都有可能產生污水并對環境造成一定程度上影響。另一方面，煤制甲醇裝置的廢水排放量大且連續性強，并且這些廢水中含有碳氮化合物、氯離子、磷等有毒有害物質元素以及固體粗細渣。總的來說，煤制甲醇污水之中有害物質種類較多，而且他們的危害程度各不相同，這些都會對生產設備造成較大程度上的腐蝕損害，同時，也會對人體健康、自然環境等造成較大危害，因此實現煤制甲醇污水的先處理后排放以及回收利用十分重要。

2.煤制甲醇污水的處理

2.1 用IMC工藝法對污水進行處理

本文提到的工廠采用IMC工藝法對污水進行處理，這種方法是對污水處理傳統工藝SBR處理法的發展與改造，它主要通過有效控制不同反應階段反應器內環境的氧氣的濃度，從而達到在環境條件上形成多個污泥凈化法串聯的效果。這種處理工藝將曝氣池、沉淀池連為一體，進水期間不間斷，而曝氣卻進行適當停歇，在停氣的作用下密度較大的污水沉淀就得到分離。同時，由于這種工藝厭氧和好氧環境的在同一空間進行，也使得核心工藝在除碳的同時還具有短程硝化反硝化的功能。除此之外，該工廠采用的IMC煤制甲醇污水處理法還具有占地省、運行費用低、設備簡單、維護方便，對原水水質、水量變化的適應能力強，抗沖擊負荷能力，運行管理簡單，比較容易實現自動化控制等特點。

2.2煤質甲醇污水處理站的設立

在確立污水處理的工藝以后，就要設立一個全方位多功能的污水處理站，這是污水處理工作順利進行的載體和基本保證。污水處理站的規模可視煤制甲醇工廠的大小和污水排放的多少來定，一般規模都在60立方米到100立方米之間，文中提高的工廠擁有的污水處理廠約占地70立方米。污水處理站需要處理的污水主要有生產污水、生活污水、地坪沖洗水、事故污水。生產污水主要包括甲醇污水和煤氣化污水，生活污水主要來自各煤質甲醇制作過程中各階段的生活排水。為了對這些有不同物理、化學性質的污水進行更加具有針對性和有效性的處理，一個污水處理廠中將設立幾個具有不同功能的污水處理池。這些分門別類的水池不僅通過IMC工藝法對不同種類的污水進行最大程度上的凈化，同時也通過自身的循環系統使得這些處理過的污水最大可能的再被利用到包括煤質甲醇本身在內的工業生產中去。

2.3煤制甲醇污水處理流程

首先，生活污水經過污水處理池內的地下管道進入到處理池的生活污水處理池，在這個過程中，污水池上的隔欄會將污水中的漂浮物與污水分開，使污水得到第一步凈化。然后，氣化污水和其他生產污水會分別直接由提升汞和地下管網進入混合污水處理池。在用IMC工藝法對污水進行生化處理之前，會先在污水調節池中對所有污水進行水量和水質的調節以減輕IMC工藝法調節負擔。IMC池分3格，采用蝶型射流曝氣器，每格按進水、曝氣、沉淀、潷水進行周期性運行。完成以上幾個步驟后，IMC池便可出水，這些水經機械過濾后已滿足循環水系統補充水的水質要求，經泵提升至循環水站回用作為補充水。如果對處理水質要求較高，可在最后設置活性炭過濾器進行再一次凈化。需要強調的是，處理過程中IMC池內產生的污泥會排入污泥池，并采用脫水機對它進行脫水，從中得到的液體返回混合污水調節池進行處理，泥餅對外運送。

3.煤制甲醇污水的回收與利用

3.1選擇煤制甲醇污水回用方法

在用IMC法對煤制甲醇污水進行處理以后，該工廠采用多介質過濾器-超濾-反滲透的處理工藝對污水進行回收利用。這是為了達到循環冷卻排污水的水質及回用水水質的要求，同時反滲透裝置無需采用大量的強酸強堿進行處理，從而減少了酸、堿的運輸量和排放量，節約了污水處理成本也滿足保護生態環境的需要。反滲透處理后，循環水中氯離子、硫酸根離子會大量減少，同時它的硬度會降低，堿性會減弱。此外，在實際的處理過程中這種反滲透裝置對污水回用可連續進行，簡單的系統為管理操作帶來方便同時也減輕了工人勞動強度、節約了勞動人力成本，起到了提高循環水系統的工作效率的目的。

3.2建立污水回用水站

與煤質甲醇對污水進行處理相同，該工廠在對污水進行回收利用的過程中也建立了污水回用水站。一般而言，污水回用水站的規模比污水處理站大很多，文中提到的這家工廠的回用水站是110立方米。回用水站的以循環冷卻排污水為主，處理過后的出水要求滿足國家相關法律法規對再生水水質的要求，只有這樣，這些處理過的污水才可以作為補充水回用于循環水站。另外，污水回用站進入的水也需達到國家的水質指標，其它離子則按照新鮮水的4倍考慮。

3.3污水回用的工藝流程

首先，污水調節水箱中將引入來自循環水站的循環水系統的污水，并通過管道混合器在污水中加入適量的次氯酸鈉，降低水中的有害離子的濃度和微生物量，同時加入適量的混凝劑增強混凝沉淀效果。然后，這些分別進入多介質過濾器、保安過濾器和超濾裝置，在此過程中，反滲透裝置給水泵出水管設管道混合器，加入一定量的還原劑去除水中的余氯，確保進入反滲透裝置的余氯的質量濃度小于 0.1 mg/L， 同時投加適量的阻垢劑防止反滲透濃水中碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣等難溶鹽濃縮后析出結垢，堵塞反滲透膜。從而在一步步的處理過程中降低污水的渾濁度，減少水中的氯離子含量，使其滿足再次得到回收利用的水質的要求。最后，回用水站所剩下的無法再回收利用的污水可以運用到一些廢渣廠中或者經一定處理后達標排放，而當排放水中污染物指標波動時可以采用活性炭吸附處理，以將對環境造成的污染度降到最低。

4.結語

我國污水處理產業發展進步較晚，從總體上看，我國污水處理正在經歷由規模小、水平低、品種單一、嚴重不能滿足需求到具有相當規模和水平、品種質量顯著提高和初步滿足國民經濟發展要求的深刻轉變，污水處理需求將逐步實現自給。而煤制甲醇所產生的的污水作為工業污水來源的重要組成部分，應該得到國家有關部門的重視，國家應加強法律法規假設，監督相關企業對污水進行及時和有效的處理，并加大污水的財政撥款力度，支持和鼓勵污水處理事業的發展，更好的實現我國可持續經濟發展的目標。

參考文獻：

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