煤制天然氣廢水處理難題處置創新

曹峰 郝秀春 王國平（伊犁新天煤化工有限責任公司，新疆 伊寧835000）

隨著煤化工產業的不斷發展，煤制天然氣所占的比重在煤化工領域越來越大，國內已投料生產的新疆慶華煤制氣項目、內蒙古大唐國際克什克騰旗煤制氣公司、新疆廣匯煤制氣項目、哈爾濱氣化廠、新天煤化工有限責任公司，這五大煤制氣公司在煤氣水處理方面都曾遇到很多難題，但是經過多年的摸索與研究，目前在煤氣水處理方面已經取得了一定的成效，解決了很多的難題，在環境保護和經濟效益方面都做出了一定的成績。這些研究成果一定能夠為在建和準備建的煤制氣項目提供部分技術支持。

1 煤氣水分離難題解析

1.1 增加三相離心機處理含塵重芳烴

由于煤質的原因，采用魯奇工藝煤制氣，產生的煤氣水中含有大量的含塵重芳烴，通過重力沉降原理不能完全的把煤氣水中的含塵重芳烴進行分離，部分重芳烴和塵渣被帶入到后續系統，導致煤氣水貯槽的水質達不到外送指標，甚至會對脫酸、脫氨、萃取段產生較大的負面影響，繼而對水處理的生化處理造成一定的難度，有可能造成大量的細菌死亡。如果含塵重芳烴不能合理處理，對環境會造成一定的污染，與環保部的要求背道而馳。

為解決這一難題，增加三相離心機可以將煤氣水中的含塵重芳烴處理完全，在離心力的作用下將重芳烴、塵渣、水進行分離，不但可以保障煤氣水水質合格，為下游裝置提供優秀水源，同時可以回收大量的重芳烴，創收相當可觀的經濟效益。

增加三相離心機前后的工藝指標對比表

通過表內數據對比可以發現，投運三相離心機后，工藝指標參數都得到了優化，重芳烴的品質基本達到成品銷售指標，重芳烴產量增加約30%，經濟效益可觀，產品煤氣水中多元烴、塵含量有所下降，有利于酚回收裝置穩定運行，對整個污水處理過程具有一定的改善作用。

2 優化氨系統工藝路線節能降耗

2.1 原設計工藝路線的不足

由于原料煤氣水中氨含量過高，且未增加氨回收裝置，成品罐區沒有氨水貯槽，氨水外賣不及時，氨氣凈化塔和氨凝液分油罐的氨凝液又返回煤氣水分離裝置，導致原料水中的氨含量升高，，返回去的氨凝液隨著原料水再一次進入酚回收裝置進行重復處理，不僅增加了運行成本，而且不利于工藝指標的控制，經常造成氨系統超壓，工況大幅波動，稀酚水指標不合格。為此新天煤化工回收車間提出并實施了下述解決辦法。

2.2 優化氨系統工藝路線

技改后，來料水總氨含量穩定，保障了酚氨回收裝置平穩運行。氨氣凈化塔塔釜液作為脫氨塔回流液后，增大了其回流量，脫氨塔塔頂溫度由147℃降低到145℃；由于增加了脫氨塔回流比，提高了塔頂采出氨氣純度，對塔頂采出中揮發酚進行了有效控制，因此同比之下稀氨水指標中總酚有所降低，稀酚水指標中總氨也趨于穩定且同比之下有所降低。

氨氣凈化塔塔釜液不再返回煤氣水分離裝置，降低了原料水中的氨含量，氨氣凈化塔塔釜液送入氨凝液分油罐，作為脫氨塔回流；凈化塔塔釜加熱蒸汽取消，減少了蒸汽的使用量，為公司的節能降耗做出貢獻。

圖一：氨系統工藝技術改造流程示意圖

3 污水進行三級生化處理

3.1 生化預處理段

通過生化預處理段，添加絮凝劑和助凝劑把酚回收、甲烷化、硫回收、低溫甲醇洗等裝置的廢水進行初步處理，去除廢水中的污泥、污油、乳化油等雜質。

生化預處理段流程圖

3.2 生化處理段

利用水解菌、產酸菌將大分子、難降解的有機物降解為小分子有機物，改善水的可生化性，同時去除預處理段未處理完全的雜質。

全程硝化反硝化：

好氧條件下：NH4-N+2O2+2HCO3ˉ→NO3ˉ+3H2O+2CO2

缺氧條件下：5C+4NO3ˉ+2H2O→CO2+4HCO3ˉ+2N2

3.3 深度生化處理段

采用助凝劑和絮凝劑去除廢水中剩余的懸浮物，然后在曝氣生物濾池中采用在好氧和缺氧條件下的硝化反應和反硝化反應，進行脫氮除磷。

深度生化處理段流程圖

4 結語

經過三相離心機處理后的含塵重芳烴成功的進行了分離，重芳烴回收創造了可觀的經濟效益，工藝運行更加穩定。氨水過剩的問題經過閃蒸膨脹也得到了有效緩解，為氨水過剩提出了解決方案，保障了酚回收裝置的正常運行。以上各項舉措是新天公司技術人員從項目實際運行考慮，結合自身工作實踐作出的技術性改造，完全符合新環保法要求。在同行業污水處理中具有指導作用。