德士古煤氣化灰水工藝分析

馮峰（實聯化工（江蘇）有限公司，江蘇 淮安 223112）

我國境內煤炭儲量居世界領先地位，它作為一種主要的能源資源，工業用途相當廣泛。其中主要用于熱力、煉焦制氣、煤炭化工等行業。將煤進行氣化制得潔凈的煤氣原料，是煤化工技術的前沿階段。但是，煤氣化的運行過程也會由于排放廢水廢氣而給人們的生活空間造成污染，特別是排放廢水所造成的水質污染相當嚴重[2]。選取改進SBR技術來治理德士古煤氣化廢水，其工藝成熟、效果優良、運行可靠，特別是氨氮降低率達98%左右，它是富氨氮煤氣化灰水處理的一條有效途徑。

1 德士古煤氣化灰水組成特點分析

1.1 德士古煤氣化過程

煤氣化是一個伴有大量熱效應產生的化學反應過程，其把煤當作主要原料，以空氣、水蒸氣或氫氣為氣化劑，在維持高溫的狀況下，使固體煤中的可燃組分轉變成氣體原料。在這一過程中，由于傳質和降溫以及其他原因，便導致產生了大量的工藝廢水。

1.2 灰水的形成

德士古煤氣化裝置運行時，水煤氣在冷卻凝結時產生了飽和液態水成分，它們的來源主要是氣化反應時通入的水蒸氣組分及煤炭本體所含的固有水分。這部分凝結水混入了噴淋冷卻循環網絡被循環使用，多余的水間斷外排即產生了排污灰水。所以，排污灰水本質上是來自于水循環系統的盈余排污水。其內部的溶解物和懸浮物中包含有水煤氣中的大部分組分，具有相當代表性的德士古灰水質量組成分別是：苯＜9.5 mg/L；氨1295-2695；焦油無；甲酸化合物99-1198；氰化物9.9-29.7；COD 198-755。

1.3 廢水的特性

通過總結可知，德士古煤氣化排放灰水的基本特點體現在：第一，灰水中不存在焦油和重金屬離子，酚占的成分比例也很低；第二，灰水中有很低的氰化物濃度，通過曝氧生化調理能夠實現較大幅度降解，不必要進行破氰預處理過程；第三，灰水里氨濃度較高，要做蒸氨預調理過程，把氨氮含量下調至二百至三百毫克/每升；第四，做生物化學調理時，因為C、N成分仍然不匹配，必須填補有機C元素；第五，甲酸化合物為灰水COD重點污染物，灰水的生化性能較佳。

1.4 灰水水質排放標準

根據近幾年煤氣化企業排放污水均遵循國家頒布的《污水綜合排放標準》一級標準，還有《合成氨工業污染物排放標準》一級標準。

NH3、N是最關鍵的污水排放考核指標，前述兩個排放等級分別執行各自的標準。

2 排放灰水治理工藝的選取

根據對排放灰水水質特征的總結分析能夠得出，當廢水中含氮量高時，通過蒸氨過程后，能把氨氮下調至二百至三百毫克每升，然而，還是需要再次應用能進一步脫氮的生化治理方案，一般國內企業所采用的治理工藝是：A/O、SBR和它的改進工藝。這里重點介紹一下改進SBR工藝。

由于環保要求和工藝技術的不斷提高，污水治理的SBR工藝衍生出了很多改進型的新工藝，國內相關大學的行業專家通過對SBR工藝特征進行整體的系統研究得出，合理掌握充水時間及曝氣方法是提高SBR反應速率的關鍵步驟。其它行業專家也對該環節進行了深入的探討并得出：要依據各類具體的污水組成來確定合理的曝氣及沉積時間，從而調整出恰當的吹氣量[3]。

2.1 蝶式射流曝氣工藝

針對SBR工藝過程，其池中的曝氣方法，一般采用鼓風機配以細孔的曝氣組合結構。其中的反硝化過程是使用水下攪拌器進行攪拌。此類組合狀態的結構被運用較多，其控制流程比較繁瑣，治理結果在很大程度上決定于細孔曝氣裝置的完好水平。最近幾年來，就高氨氮煤氣化排放污水的治理，蝶式射流曝氣工藝是值得推廣的最先進技術。

2.2 改進SBR循環方式擬定

改進SBR工藝系對運行周期內的硝化和反硝化過程實行優化擬定，達到高氨氮、低COD污水的高效生物脫氮過程，其是由包含七個步驟的流程來完成的工藝程序。

3 改進SBR循環工藝實施

改進SBR運轉池的一個循環周期之內，硝化和反硝化兩個環節輪回反復實施，欲實現較佳的結果，完成深層次的脫氮過程，在運行池內需進行在線pH、DO、ORP等組合方式監測控制。[4]及時掌握池內運行情況并不斷地進行調整。恰當掌握各種藥劑的加入時間。使處理過程穩妥、高效進行。

4 結語

通過相關企業的廣泛實踐過程可知，選取SBR污水處理技術效果理想操作穩定。蒸氨預處理可把氨氮含量下調至二百至三百毫克每升。改進SBR工藝能夠認為是由數個A/O系統串聯而組成，對灰水中的消除率可達到98%左右。運用蝶式曝氣組合工藝，能夠使硝化和反硝化輪換交替實施，從而過程比較簡便。

[1]張東亮.中國煤氣化工藝（技術）的現狀與發展[J].煤化工，2004，（2）:1-5.

[2]施永生，傅中見.煤加壓氣化廢水處理[M].北京:化學工業出版社，2001，21-46.

[3]方月蘭，林阿彪，王彬.Texaco與Shell煤氣化工藝比較分析[J].化學工業與工程技術，2007，28（6）:57-60.

[4]汪大翚，雷樂成.水處理新技術及工程設計[M].北京：化學工業出版社，2001,158.