一體化污水處理設備在煤化工項目建設期的推廣與應用

王飛(內蒙古北控京泰能源發展有限公司，內蒙古 鄂爾多斯 010300)

根據中國石化聯合會化工園區工作委員的全國性調研統計結果，截至2014年底，全國重點化工園區或以石油和化工為主導產業的工業園區共有381家，礦產資源型園區占全國化工園區總數的38.8%，產值貢獻比重為22%，陜西榆神工業園區、寧東能源化工基地、內蒙古大路煤化工基地為代表中西部大型煤化工園區共108家，后續的煤化工項目還在逐年的增加中，大園區、大化工、大產能的局面已逐年形成。面對不斷涌入的煤化工企業，煤化工工業園通過管網規劃中的中水回用管網，在源頭上解決了不達標的污水排放問題，真正實現了“零”排放，達到了較好的效果，但與此同時，也帶來了煤化工項目建設期生產、生活污水無處排放的難題。

1 煤化工項目建設期的污水排放問題特點

1.1 污水來源

污水主要來源于餐廚廢水、沖廁用水、洗漱用水等，水質特點為含氮、含硫和含磷高。

出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A排放標準。

表1 一級A處理指標

2 以往項目建設期生產、生活污水處理解決方案

以準格爾旗大路工業園區為例，園區為實現“零”排放目標，污水管網、無中水回用管網，大多數煤化工項目在建設期間，都采取與園區污水處理廠合作的方式解決污水排放問題，這一方法能夠滿足項目建設需要，但存以下問題：

（1）存在運距長、成本高的缺點，不適用于建設周期長、污水量大的煤化工項目，在調試期較長的烯烴類項目更為不適應。

（2）污水存放時間較長，帶來二次污染。

3 采用一體化污水處理設備的解決方案

3.1 一體化污水處理工藝流程：

圖1 一體化污水處理工藝流程圖

3.2 原理介紹

調節池:收集經格柵攔截后的污水，并均質均量，確保進入后續處理系統污水水質、水量的穩定性。同時池內空氣攪拌防止懸浮物沉降發臭。

缺氧生化：在池內缺氧條件下，污水中的大分子有機物在大量水解——產酸菌的作用下，由不溶性水解為可溶性物質、難降解物質轉化為易生物降解物質，從而減輕了后續好氧工藝的負荷并有利于提高系統處理效果。

在缺氧條件下，反硝化菌利用污水中的有機碳作為電子供體，以硝酸鹽作為電子受體進行“無氧呼吸”，將污泥回流液中硝態氮還原成氮氣釋放出來，完成反硝化過程。

好氧生化：采用生物膜接觸氧化法，兼有活性污泥法的特點，是由附著在填料上的微生物組成的菌群與污水中有機污染物充分混合接觸、并進而降解吸收分解的場所。曝氣的作用是向池內供給微生物增長及分解有機物所必須的氧氣，并起混合攪拌作用，使菌群與有機物充分接觸。實踐表明：良好的微生物菌群與充足的氧氣是生物接觸氧化法正常運行的兩個必要條件。在好氧情況下，自養菌中的亞硝化菌可以利用水中的溶解氧和無機碳源將氨氮先轉化為亞硝酸鹽，NH4++1.5O2→NO2-+CO2。接著進一步把亞硝酸鹽轉化為無害的硝酸鹽，NO2-+0.5O2→NO3-。

斜管沉淀池:污水經過接觸氧化后，夾帶氧化過程中產生的少量的活性污泥及新陳代謝的生物膜，以及不能進行生物降解的少量固形物，進入沉淀池進行固液分離。沉淀池污泥大部分回流到缺氧池進行反硝化，剩余污泥提升到污泥池。

砂濾碳濾：砂過濾器裝有各級匹配的石英砂，利用石英砂的截污能力，可有效地去除水中的較大顆粒懸浮物和膠體等；活性炭過濾器主要利用活性碳巨大的吸附能力去除水中的有機物、余氯、色度等雜質。

在過濾器前投加PAC藥劑，增強過濾效果，次氯酸鈉消毒，殺死水中殘留菌群。

污泥處理：沉淀池剩余污泥汽提入污泥池，上清液回流到調節池，污泥池污泥經濃縮好氧消化后定期抽吸外運。

3.3 在煤化工項目上推廣應用的優勢

（1）可以提前建設，在煤化工項目投產前，能夠滿足項目建設期生產、生活污水處理問題。同時可根據項目大小，科學選擇不同處理能力的一體化污水處理設備。

（2）一體化污水處理工藝流程科學、穩定，處理后的水質能夠達到一級A的排放標準，可用于項目建設中的綠化、降塵，實現綠色循環用水目標。

（3）可獨立建設、運行，適用能力較強。

（4）綜合成本較低、適合建設期較長的煤化工項目。

表2 直接運行成本表（元/噸水）

4 結語

發展大型煤化，是實現綠色經濟、保障國家能源安全的重要舉措。解決好建設期的污水處理問題，符合環保需要，也符合節約經濟需要，一體化污水處理設備在現代煤化工項目建設期間的推廣和應用能夠發揮巨大的作用，未來的應用將會越來越普及、成熟。