低溫熱解提質煤處理煤化工污水初探

馬春梅尚柳彤郭飛何東東（.慶華集團新疆和豐能源化工有限公司，新疆和豐844406）

（2.中國石油烏魯木齊石化公司煉油廠，新疆 烏魯木齊 830019）

低成本的處理煤化工污水并實現達標排放是環境保護中一項重要的課題。當前煤化工主要采用的是生化處理技術與工藝，效果不理想；同時進入生化處理的污水對污水中的COD、酚類、銨鹽以及重金屬的含量有較為嚴格的要求。

為充分發揮微生物的作用，有效地污水中的COD含量實現污水達標排放，需要對進入污水處理系統的污水進行預處理，以控制污水中的COD、酚類、銨鹽以及重金屬的含量。

污水預處理措施通常采用的是使用潔凈水均質。這樣即增加潔凈水的消耗量，又要求擴大污水處理能力，同時還增加了污水處理設施設備的投資。

以往的研究及實際應用事實證明，活性炭可以有效地吸附污水中的COD物質、酚類、銨鹽以及重金屬。但是，活性炭的價格高昂，用于污水的預處理，成本過高，所以沒有得到推廣。而煤炭通過低溫熱解產生的提質煤與活性炭相比，雖然吸附性能低于活性炭，但價格低廉，因此用于煤化工污水的預處理，可以有效地降低污水處理成本。

使用提質煤有針對性地對污水進行預處理，在企業實現經濟效益的同時還能產生較好的環境效益和社會效益。

1 試驗技術說明與工藝流程

具有一定粒徑和比表面積的提質煤（比表面積≥300m2/g，粒徑≮0.5mm）與高濃度的煤化工污水在預處理混合池中混合形成提質煤濃度不大于40%的水煤漿污水，污水在混合池中的停留時間不大于480min，混合溫度不高于45℃。

高濃度煤化工污水在與提質煤混合的過程中，污水中的有機物、銨鹽和重金屬被提質煤所吸附，污水中COD從30000-35000mg/L降低到2000mg/L以下；吸附溫度30-40℃、吸附時間480min。混合池底部通入空氣，以防止提質煤在池中沉淀。

預處理混合池中水煤漿污水通過溢流方式進入污水收集池，污水收集池中水煤漿污水通過泵打入液固分離器進行污水與提質煤的液固分離。在液固分離器中將水煤漿污水分離為含水率小于80%的煤渣和提質煤濃度小于5%的低濃度污水。

從液固分離器出來的低濃度污水，被送入過濾器過濾出細小的提質煤，使污水變為清澈。清澈的污水再進入下一道生化工序進行處理。操作溫度30-40℃。過濾出細小的提質煤可以作為鍋爐的燃料使用。

液固分離器分離出的煤渣通過皮帶送入干燥機干燥，降低水分含量。干燥溫度：70-90℃，水分含量：＜10%。干燥后煤渣可以作為鍋爐的燃料使用。

工藝流程：煤焦油泥中煤焦油萃取分離工藝流程見圖—1。

2 提質煤物料性質

試驗采用的低溫熱解提質煤的性質見下表。

粒徑，m m 0.5～1.5比表面積，m2/g≥350充填密度，g/c m3 550水份，%≤5強度，%≥65

提質煤的采購成本為220元/噸。

備注，活性炭的市場價格為4000-5000元/噸。

3 試驗數據分析

高濃度煤化工污水來自煤炭熱解過程中產生的污水，污水的性質見下表。

序號1 2 3項目p H揮發酚類（以苯酚計），mg/L油類，mg/L數值8.7567181序號4 5項目氨氮，mg/L化學需氧量COD，mg/L數值470429600

污水原樣經過提質煤一次吸附后、二次吸附后、三次吸附后，化學需氧量COD的變化見下表。

項目COD mg/l污水原樣29600一次吸附后15800二次吸附后7200三次吸附后1780

4 結語

采用煤炭低溫熱解產生的提質煤可以有效地吸附煤化工污水中的像酚、焦油、氨等有機物，采用試驗條件下的技術與工藝可以實現將煤化工污水中COD從30000mg/L降低到2000mg/L以下，而且吸附了有機物的煤渣還可以作為鍋爐的燃料使用，也不會產生二次污染。同時，處理污水的成本與傳統的技術與工藝相比，可降低45%。

[1]柏景方.污水處理技術.哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2006.6.

[2]張建志，呂步云.半煤渣吸附法處理染料工業廢水，環境工程，1990，9（1）.

[3]張建，侯影飛等.活性半焦用于油田含油污水除油的研究，環境工程學報，2010，4（2）.