GSP粉煤氣化工藝廢水處理問題分析

韓騰(中電投伊犁能源化工有限責任公司霍城煤制氣分公司，新疆伊犁 835000)

GSP粉煤氣化工藝廢水處理問題分析

韓騰(中電投伊犁能源化工有限責任公司霍城煤制氣分公司，新疆伊犁 835000)

在煤化工產業的不斷發展下，煤氣化廢水處理的問題越來越嚴峻。作者通過分析GSP煤氣化廢水的污染物特點及存在的問題，提出處理該廢水的主要對策。

GSP粉煤氣化;廢水;問題;對策

我國是一個“缺油、少氣、富煤”的國家，煤炭是我國最主要的化石能源資源[1]，發展煤化工產業，有利于推動石油替代戰略的實施，滿足經濟社會發展的需要。在我國，水資源和煤炭資源的分布是成逆向關系的，諸多煤炭資源相對豐富的區域，水資源的占比相對較少；對于環保要求日趨嚴格的我國實現節約和替代油、氣的目標且不污染環境具有重要的現實和戰略意義。筆者以GSP煤氣化技術為例分析煤化工廢水處理問題，尋求對策。

1 GSP粉煤氣化廢水的特點及處理中存在的問題

1.1 GSP粉煤氣化廢水的特點

煤化工廢水處理問題目前已成為國內外煤化工領域里面臨的重大難題[2]。典型的煤化工產生的廢水按照含鹽量，可分成兩發大類:①有機廢水，含鹽低、CO含量高;②含鹽廢水，主要由生產過程產生，如煤氣洗滌廢水、除鹽水系統產生的廢水、循環水系統的廢水、生產回用水系統的排水等，最大特點就是含鹽量很高[3]。不同的煤氣化工藝，煤化工的有機廢水的有害成分差別較大。研究顯示GSP粉煤氣化工藝的氣化溫度高，大部分有機物被高溫氧化分解，其污水中不含有酚類、芳香烴、氰及烷烴類[4]，其CODcr濃度低，且易生化，氨氮含量高。與國內的已運行的高溫氣化工藝污水水質類似，如水煤漿氣化、SHELL氣化、航天爐氣化等[5]。本文將分析研究處理GSP氣化廢水中的COD、氨氮、總氮。

1.2 煤化工廢水處理存在的問題

1.2.1 經濟問題

煤化工企業的投資都很大，在煤化工廢水處理方面，除需要解決技術層面的難題之外，還得投入大量的資金。根據有關的估算顯示，對于運用GSP煤氣化技術的某大型煤化工項目，預計投資在廢水水處理的平均費用可達10億元，而運用魯奇工藝的企業而言，在廢水處理上的投資費用大約能占到環保投資總額中的三分之二。

1.2.2 處理中的問題

按照“污污分流、分質處理”的原則，強化廢水預處理、由于各裝置排放的廢水水質差別較大，且都含有對污水生物處理有影響的物質，因此采用分質預處理不僅可以減小各處理單元的規模、節省投資，還可以提高預處理的效果，減輕后續生化處理單元的負擔。在通過預處理后的廢水一般是經過缺氧-好氧的方法進行后續處理，通過好氧的生物法處理后，雖然煤化工企業的廢水中出水的氨氮以及COD的濃度在一定范圍內下降了，可是受這些難降解的有機物干擾，使得只有出水的色度與COD等指標無法達到化工廢水的排放標準，出水的水質很不穩定。對于傳統的深度廢水處理方法還不全面，沒有獲得明顯的處理效果。

2 GSP煤氣化廢水處理主要對策

2.1 利用兩級A/O法處理廢水

A/O工藝是由普通活性污泥法發展起來的工藝。A/O工藝根據微生物在完成硝化、反硝化過程中對環境條件要求的不同，在池子的不同區域分別設置缺氧區和好氧區[6]。A/O工藝除對BOD5、COD和SS有較好的去除效果外，一般可以獲得較好的脫氮效果。采用A/O工藝，各處理指標有明顯的去除率，能達到要求的出水水質和處理程度。

從工藝產生的水質角度看，GSP氣化污水的氨氮高，屬高氨氮污水，故在流程中采用了兩級A/O以保證脫氮效果，由于污水C/N比低，投加C源甲醇，提高污水脫氮效率，并增設了高級氧化的深度處理措施，以保證對可能存在的難降解CODcr組份的去除。也能夠給后續的回用水處理創造出更穩定的前處理保障。

2.2 兩級A/O的優勢

克服了傳統A/O回流比不能過大反硝化不充分問題，解決了后置反硝化工藝堿度不能利用問題，技術要點主要為：通過前置缺氧池，充分利用源水中碳源，減少補充反硝化外加碳源（甲醇）投加量，節省運行費用；通過設置2段缺氧池反硝化徹底，脫氮率達到95%以上，出水TN可達到小于5mg/L；內回流量小，節省運行費用；充分利用反硝化產生的堿度，可減少堿的投加量，節省運行費用；充分利用反硝化獲得的氧量，可減少空氣用量，節省運行費用；生化段連續，構筑物少，流程短節省投資；

2.3 加強對廢水的深度處理工藝的研究

煤化工廢水傳統的處理方法不太穩定，需要增加對煤化工廢水的深度處理的研究，尤其在煤化工進入新型的生產工藝下之后己經顯得的刻不容緩。

(1)運用吸附法的工藝進行處理。當煤化工廢水在經過比表面積比較大的固體顆粒的表面積時，廢水里的有害物質就會被吸附劑吸附，能夠除去廢水中的污染物。比如活性炭吸附法。

(2)運用高級氧化工藝來處理。運用高級氧化法可以在煤化工廢水產生一定得自由基，所以會對大量的難降解的有機物質進行降解作用[7]。

3 結語

采用先進的兩級A/O技術，該技術成熟、運行穩定、處理效果好的污水處理工藝，處理后的出水進入回用水站進一步脫鹽后回用于循環水補充水。

[1]王香連,湛含輝,劉浩.煤化工處理現狀及發展方向[J].現代化工.第32卷第3期.1-2.

[2]游建軍,熊珊,賀前鋒等.煤化工廢水處理技術研究及應用分析[J].科技信息.

[3]錢宇,周志遠,陳贊等.煤氣化廢水酚氨分離回收系統的流程改造和工業實施[J].化工學報,2010(17).

姓名：韓騰（1986-）；性別：男，籍貫：四川省南充人，學歷：本科，畢業于吉林化工學院；現有職稱：助理工程師；