登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
同时煤中的N、S、Cl和金属元素在气化时部分转化为氨、硫化氢、氰化物和金属化合物;CO和水蒸气生成少量甲酸,继而和氨反应生成甲酸铵,这些物质大部分溶解于气化过程的洗涤水﹑洗气水中。煤气化废水主要含有高有机物﹑高氨氮、无机盐和悬浮物,是一种典型的难降解有机废水,且不同的气化工艺产生的气化废水水质差别较大,具体见表1。含盐废水主要包含生产过程中循环水系统排污水、脱盐水系统排污水及锅炉排污水等,硬度大,含盐量高。通常,循环水系统排污水 TDS浓度为1800~2600 mg/L,脱盐水系统排污水TDS浓度为2500~ 3500 mg/L。含盐废水中的高盐废水主要为反渗透浓水,此类废水的TDS、硬度、碱度、含盐量均较高,有机物浓度低但可生化性较差,处理难度大,通常需要专门再生回用处理。现代煤化工高盐废水中盐分含量高,通常可达到3000 ~15000 mg/L,所含主要无机离子为Na+、Cl-、SO42-,占无机离子总量的90%以上。
02 现代煤化工废水近零排放技术集成
经多年探索,目前已投运的现代煤化工项目废水处理工艺流程主要包含废水预处理、生化处理、再生水回用、含盐废水膜处理以及蒸发结晶等工序,其具体工艺流程见表2。
预处理工艺一般包括汽提、气浮、隔油、水解酸化等工序。生化处理工艺基本以A/O、SBR等活性污泥法为主,并采用曝气生物滤池(BAF)及其他专利技术的生物膜法(MBR)进行深度处理,部分废水还需要采用高级氧化技术。现代煤化工废水近零排放体系下,生化处理单元产水大部分和含盐废水一起进入膜系统进行脱盐处理,膜系统可根据水质采用逐级的膜浓缩,所产生浓水再进入蒸发结晶系统进行处理,结晶盐填埋或进行资源化利用。现代煤化工废水分类收集﹑分质处理、分级回用已成为现代煤化工项目废水处理的主流趋势,同时形成了现代煤化工废水近零排放的基本技术集成,其典型工艺流程见图1。
1. 有机废水处理
现代煤化工所产生的有机废水中,煤气化废水所占比例最高,成分最复杂。特别是酚氨浓度很高的固定床气化工艺废水,需要通过脱油除尘﹑酚氨回收等预处理工序,降低废水中的COD、NH3-N、总酚等特征污染物水质指标,使得出水满足生化处理工段的进水要求,提升废水的可生化性能。
现代煤化工废水处理核心生化工艺的应用与处理的废水水质及场地情况有关,主要包括SBR、CAST、A/O、A2/O 、MBR 以及接触氧化法等工艺。水煤浆气化和干粉煤气化废水生化处理选择上述核心技术较多,而已建及在建的碎煤加压气化废水经酚氨回收预处理后剩余的污染物,不仅含有酚、氨、酸性气体,还含有大量的长链烷烃、多环芳烃和杂环类化合物等,可生化性较差,B/C通常<0.3,需要采用新型高效生化处理技术组合工艺来强化生化段处理效率,如贾胜勇利用两级MBR工艺对碎煤加压气化废水进行处理,出水COD可稳定控制在60 mg/L以下。根据气化工艺的不同,固定床工艺废水处理常选用以去除COD、氨氮等为主体的生化处理工艺,利用微生物的代谢以及硝化反硝化作用将其去除;气流床及流化床工艺废水COD浓度不高,但氨氮浓度较高,废水处理时应选择脱氮性能良好的生化处理工艺以及物化为主的后处理强化工艺。
对于难降解的现代煤化工废水,深度处理是保障系统稳定运行、提高出水水质和回用率、降低处理单元检修频率的关键环节。经生化处理后的废水为了能够达到回用水标准用于生产或循环水补水,需要进行深度处理,确保回用水中的COD、 TN、SS和TDS等水质指标符合国家出台的多项再生水回用水质标准。工业上广泛采用的深度处理方法包括絮凝沉降、活性炭吸附﹑催化湿式氧化、膜处理、电化学氧化和生态处理工艺等。由于活性炭等吸附工艺成本较高、再生难度大,为了避免出水水质周期性波动的影响,目前多采用以下方法:首先通过水解酸化或高级氧化将难降解的COD转化为可利用的碳源,提高废水中的B/C,再进行二次生化处理,进一步降低废水中的COD ,如曝气生物滤池(BAF)和膜生物反应器(MBR)等。但是,深度处理单元也会受到前端废水处理效果的影响,容易造成出水水质无法达到设计标准,各单元组件也容易受到胶体、有机物和细菌污堵的影响。
同时,在现代煤化工有机废水的处理过程中,存在高温来水,气化来水高硬度、高硅、高悬浮物,生化系统碳氮磷比例失调,曝气生物滤池(BAF)滤料板结等问题,需要工程技术人员在废水处理过程中充分针对所出现的问题,选择适合的“预处理(物化处理)-生化处理-深度处理”三段式处理工艺,确保废水处理效果。
2. 含盐废水处理
现代煤化工主要通过煤气化产出合成气,将合成气进行变换、脱酸等工序后进一步合成最终产品。根据现代煤化工项目用水特点,从用水点分析,工艺直接应用的新鲜水在总用水量中所占比例较低,新鲜水主要用于补充循环冷却水及制取脱盐水,具体比例见表3。因此,现代煤化工直接产生的含盐废水主要包含循环冷却水排污水以及脱盐水排污水。随着循环冷却水用量的增大及浓缩倍数的增加,废水经过逐级利用和处理后,最终会产生大量的浓盐水,不仅会抑制微生物的活性,导致废水处理系统不能正常运行,还使得出水TDS超标,污染水环境。现代煤化工含盐废水的处理主要包含低盐废水处理、浓盐水处理以及高浓盐水处理。
有机废水生化处理后的出水和清净废水混合之后形成低盐废水,低盐废水经过絮凝沉淀和过滤预处理去除废水中SS、油类及胶体物质,降低废水中的COD和硬度,之后采用以“超滤–反渗透”为主的双膜法处理工艺,处理后的废水 ρ(COD) <10 mg/L,ρ(NH3-N)<5 mg/L,回用水可直接作为循环冷却水补充水。
经过双膜法预处理后的反渗透浓水TDS含量为6000~24000 mg/L,而进入蒸发结晶单元仍不够经济,因此需要通过高效沉淀、砂滤、离子交换、脱碳、超滤﹑反渗透、后续精处理等单元处理,进一步浓缩。目前工程上应用的膜浓缩技术有二级反渗透-化学沉淀﹑高效反渗透(HEROTM)、二级反渗透–泥浆沉降-循环反渗透(SPARRO)、威立雅OPUS技术等。HEROTM是目前较为常用的浓缩除盐技术,其核心工艺原理是采用离子交换将水中的硬度去除,大部分的盐分靠反渗透去除;同时,反渗透在高pH条件下运行,硅主要以离子形式存在,不会污染反渗透膜并可通过反渗透去除。水中的有机物在高pH条件下皂化或弱电离,不会造成膜污染。高效膜浓缩系统的优质再生水可直接替代生产给水作为循环冷却水系统补水及工艺用水等,高浓盐水TDS浓度可提升至50000~70000 mg/L,此时再采用蒸发结晶技术更有利于降低处理成本。
蒸发结晶单元来水为高效膜浓缩系统反渗透浓水及离子交换后的再生废水。浓盐水蒸发结晶单元主要包括蒸发器单元、结晶器单元以及蒸馏水精制单元。目前实际工程项目中蒸发器单元工艺多采用机械蒸汽压缩再循环立式降膜蒸发器技术。立式降膜蒸发器通过立式降膜管束内分布的一层盐水薄膜与壳程热源换热而进行蒸发,一般蒸发器内的含盐量为18%~20%。蒸发器排出的高浓盐水送入结晶器进行处理,结晶器多采用蒸汽驱动的强制循环结晶技术,利用强制循环换热器通过蒸汽加热饱和浓盐水,然后通过闪蒸将浓盐水蒸发,浓盐卤进行结晶处理,冷凝下来的蒸馏水可作为优质再生水直接回用,得到的结晶盐可进一步资源化利用。
03 现代煤化工废水处理系统实际运行问题与优化建议
1. 废水处理系统进水水量、水质、水温应稳定适宜
目前国内许多现代煤化工项目工艺装置投入生产运行后,系统负荷逐步达到饱和,由于设计余量较大,部分装置甚至超负荷运行,在带来安全隐患的同时,也造成了生产废水实际排放量高于设计排放量。废水处理系统受池容、曝气时间和进出水水质的影响,若水量负荷始终高于设计负荷,将造成生化处理单元水力停留时间不足,使得出水水质超标,严重时还会造成污泥膨胀或污泥老化。针对废水处理系统负荷长期超标的问题,企业应严格控制生产装置的运行负荷,并通过污污分流,将无污染的蒸汽冷凝液﹑循环冷却水排污等接入清净下水系统,严格控制进入末端废水处理系统的水量。
现代煤化工废水处理系统进水COD、NH3-N浓度高于设计指标,且生化系统碳氮磷比例失调严重,造成污泥处理负荷过大,出水水质超标。同时,水质的频繁波动对系统的稳定运行影响很大。因此,企业应通过在工艺段增设预处理装置,控制进水中的氨氮总量,同时加大进水检测频次,在进水营养物质比例失调时人为投加碳源,使其控制在合理范围内。针对进水水量、水质的频繁波动,废水在进入污水处理系统之前,需要通过增加前端调节池的容积和废水在调节池内的停留时间来缓冲来水的水量、水质的波动,停留时间一般可设置在48 h 以上。
现代煤化工废水处理系统核心生化单元主要依靠微生物的作用来去除COD和 NH3-N ,发挥作用的微生物多属嗜温菌,其适宜温度为10~40 ℃,超出这个范围会抑制微生物的活性,甚至造成微生物的死亡。现代煤化工项目气化单元某些工段废水温度较高,导致进入生化处理单元的进水水温>45℃ ,严重抑制了微生物的活性。针对高温来水的问题,现代煤化工废水应在排放前通过换热器降低水温,确保进水温度<30℃,充分激活功能菌的活性,提高废水处理效率。
2. 完善的预处理系统是核心工艺单元稳定高效运行的关键
目前双膜系统、蒸发结晶系统等核心工艺单元的设计比较完善,但容易忽视预处理的重要性,导致整个工艺出现问题。膜前端对各类影响膜运行的浊度、硬度、碱度、硅等物质的去除必须要彻底,这样才能保证膜系统的高效运行,如果预处理效果不好,膜系统必将污堵、结垢,无法实现膜的高寿命和高回收率。此外,在蒸发器工作过程中,大量盐类等不断蒸发浓缩后形成晶核,附着于换热器表面而结垢,影响换热器的正常工作。为解决该类问题,蒸发系统的盐种投加设施、pH调节、管线过滤器截留杂质的设置,阻垢剂和消泡剂的投加等预处理措施都要设计合理、完善,才能减少蒸发器内部管束结垢问题的发生,确保系统的稳定运行。
3. 要设置合适的旁路、跨线以应对突发问题
现代煤化工废水处理系统的工艺路线一般较长,某个环节出现问题就可能导致整个系统不能正常运行。但废水处理系统作为现代煤化工项目的末端流程,没有太多停工检修的时间和机会,因此应通过设置一定的旁路、跨线来应对突发问题,为检修创造条件。比如在高效沉淀池﹑蒸发系统板式换热器、降膜管束污堵、结垢时,均需要将进水切换至废水缓冲池临时储存或在符合设计进水水质的前提下通过跨线进入后续处理单元。
04 结束语
现代煤化工产业作为国家能源安全及产业安全的重要保障,目前我国的发展水平已居世界前列。但现代煤化工产业的发展依然面临着用水量大且废水排放污染环境的问题。现代煤化工项目建设过程中,废水近零排放技术一直是行业技术难点,目前主要问题集中在废水处理与回用系统的长期稳定运行、结晶盐资源化利用等方面,需要在工程实践过程中进一步探索废水处理系统运行问题,并通过技术集成优化系统运行,推动各处理单元技术的强化,加强废水处理过程中各环节的衔接,提升整套废水处理系统的抗冲击能力和运行稳定性,促进现代煤化工产业绿色发展。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
参加鄂尔多斯环保产业大会可享8折优惠!2024全国煤矿与煤化工环保产业大会暨第三届鄂尔多斯保技术装备展示对接会01大会时间地点时间:2024年7月25-27日地点:鄂尔多斯市国际会展中心02大会组织机构主办单位:中国煤炭加工利用协会联合主办:鄂尔多斯市环保投资有限公司、天津得威建环保科技有限公司协办
北极星氢能网获悉,近日,大连化物所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心(509组群)邓德会研究员和刘艳廷副研究员团队在煤化工废水资源化利用方面取得新进展,研发出以煤化工废水为原料制备高纯氢气联产淡水的新技术,并依托该技术完成了25千瓦级中试装置的测试验证。利用太阳能、风
随着工业技术的快速发展,工业废水产量也与日俱增。其中,焦化废水排放量大,其有机化合物种类达500余种,化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD)在4000mg/L以上。多数情况下,经生物处理后,焦化废水中COD和氰化物浓度依旧可达150~300、5.0~15.0mg/L,严重危害水生态环境与人类健康。为尽快实现企业废
近日,准格尔经济开发区高盐水处理零排放项目二期顺利投产。该项目采用国内煤化工废水处理零排放先进工艺,在污水处理厂现有规模上进行扩容改造,达到日处理工业废水和高盐水3600立方米。在准格尔经济开发区准伊污水处理厂高盐水零排放项目二期综合处理车间内,机器轰鸣,国内最先进的废水处理设备正全
导读:煤化工是使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程,是实现煤炭资源清洁利用的重要手段。然而,在煤化工生产过程,吨产品耗水量在5-20吨之间,煤制油、煤制烯烃、煤制甲醇、煤制乙二醇和煤制天然气单位产品取水量,分别约为9.4立方米/吨、20立方米/吨、10立方米/吨、20.8立方米/吨和8.6立
废水近零排放分盐技术可产出硫酸钠、氯化钠进行资源化利用,减少外排固废量,创造环境友好煤化工项目。结合中安煤化污水场项目从废水水质特征、分盐工艺选择、污染因子、结垢因子、特征因子的控制、长周期稳定运行等方面探讨了废水近零排放分质结晶技术的工业化应用。01渗排型透水铺装径流控制1.1项目
近日,国家能源集团北京低碳清洁能源研究院(以下简称低碳院)承担的内蒙呼贝公司极寒地区空冷机组脱硫废水常温结晶分盐零排放项目一次顺利通过168小时试运考核,标志着低碳院脱硫废水零排放首台套工程示范圆满成功。针对脱硫废水和高盐废水的处理难题,低碳院成功开发了具有完全自主知识产权的脱硫废
近日,维尔利集团成功签订湖北双环科技污水处理系统提标改造项目合同,项目设计处理规模9600吨/天,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A排放标准,为后期废水的资源化利用提供保障。湖北双环科技股份有限公司是国有大型上市公司,为湖北宜化集团全资子公司,位于有着
截至5月5日,国家能源集团榆林化工公司分盐结晶装置产出合格氯化钠并实现连续稳定运行超1个月,标志着低温临界冷冻加真空热法分盐技术在煤化工废水处理上的成功应用,为煤化工行业废水处理树立了标杆。图为国家能源集团榆林化工公司员工在打包氯化钠产品分盐结晶装置所采用的低温临界冷冻加真空热法分
2021年10月29日,国能包头煤化工有限责任公司举行外排废水脱盐达标排放改造项目中交会议。
伴随着我国社会经济和城市化的发展,城市污水的产量在不断增长,污泥产生量也随之增加。作为环保爱好者,你对污泥干化废水的知识了解多少?本文为您分享关于污泥的“基础知识点”。污泥是水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质,污泥中除了大量的水分外,还含有大量的重金属以及病原微生物和寄生虫卵等
废水近零排放分盐技术可产出硫酸钠、氯化钠进行资源化利用,减少外排固废量,创造环境友好煤化工项目。结合中安煤化污水场项目从废水水质特征、分盐工艺选择、污染因子、结垢因子、特征因子的控制、长周期稳定运行等方面探讨了废水近零排放分质结晶技术的工业化应用。01渗排型透水铺装径流控制1.1项目
西北地区某热电厂脱硫废水近零排放系统采用预处理+软化+超滤+反渗透+MVR结晶工艺。单位水处理成本约为55.21元/m3。系统处理效果稳定、技术先进,实现了超过80%的废水回用。该工艺实现浓水减量,降低了投资及运行成本。
对焦化废水浓盐水的浓缩减量及近零排放工艺进行说明,主要从水质特点开始对浓盐水预处理单元、膜集成浓缩减量单元及高浓盐水资源化单元的工艺选择和工艺分别进行说明。预处理单元的关键为去除COD和F-的处理工艺及工艺组合,膜集成浓缩减量单元的关键为使用分盐纳滤膜将浓盐水为以氯化钠和硫酸钠为主要成分的浓盐水,然后用膜法/热法分别进行浓缩以降低后续高浓盐水的处理量,减少投资。高浓盐水的资源化分别对蒸发结晶/冷冻结晶干燥工艺生产硫酸钠和氯化钠的方法、利用双极膜生产盐酸/硫酸和氢氧化钠、将氯化钠溶液和硫酸钠溶液做为原料生产应用更广、价值更高产品的方法进行说明。
近日,国家发展改革委等部门联合印发《“十四五”节水型社会建设规划》(以下简称《规划》),全面推进节水型社会建设。《规划》提出,到2025年,基本补齐节约用水基础设施短板和监管能力弱项,用水总量控制在6400亿立方米以内,万元国内生产总值用水量比2020年下降16.0%左右,万元工业增加值用水量比2020年下降16.0%。到2035年,全国用水总量控制在7000亿立方米以内,水资源节约集约利用达到世界先进水平。
10月18日,神木市电石集团能源发展有限责任公司120万吨/年兰炭装置有机废水处理项目在陕西榆林锦界高新区开工。这是国内首个短流程全兰炭废水处理项目,由中化化工科学技术研究总院有限公司EPC总承包,主体设备采用天津市创举科技股份有限公司的专利产品,组合新技术将使兰炭废水实现近零排放标准。
8月15日10时38分,兰州石化榆林乙烷制乙烯项目污水处理场最后一道生产工序——结晶单元完成调试,母液进入离心机后顺利出盐,标志着采取废碱液与生产生活废水混合处理工艺,实现废水近零排放的装置全流程贯通,投入正常运行。
通过对比火电厂废水近零排放技术及工程实例,分析废水实现近零排放技术路线,以及两种蒸发结晶和两种烟道蒸发工艺特点、进水水质要求、工程造价等,为火电厂满足节水要求、提高废水复用率、实现废水近零排放提供参考。结果表明,高运行费的蒸发结晶与技术不成熟的烟道蒸发相比,两者各有利弊,应根据当地政策要求、水质情况和现场实际情况分析决定技术路线。
摘要:与石油、天然气相比,我国煤炭资源更加丰富,发展新型煤化工产业是大势所趋。煤炭和水资源的逆向分布导致煤化工企业所在地水环境问题尤为突出。常规处理工艺难以实现废水达标排放和资源回用目标,需通过特定的近零排放技术工艺,将浓盐水进一步浓缩至盐结晶,产水全部回用,结晶盐外排作为固废处
“印染废水经专用纳滤膜及系列技术处理后,水回用率及盐回用率分别可达95%和90%,能降低近一半的运行成本。”近日,在位于浙江省绍兴市柯桥区的浙江津膜环境科技有限公司(以下简称津膜科技),研发工程师王奇樑介绍。为破解印染废水处理普遍面临的规模小、回用率低、成本高难题,柯桥区首个国家重点研
2月8日,宁夏回族自治区生态环境厅发布《宁夏回族自治区现代煤化工行业建设项目温室气体排放环境影响评价技术指南(试行)(征求意见稿)》。详情如下:关于公开征求《宁夏回族自治区现代煤化工行业建设项目温室气体排放环境影响评价技术指南(试行)(征求意见稿)》意见的公告为统筹推进高质量发展和
为深入推进减污降碳协同增效,河北省生态环境厅组织征集了一批减污降碳协同增效典型案例,旨在展示减污降碳协同创新实践和取得的成效,提供可借鉴的经验做法。这些案例做法仅供参考借鉴,不作为相关企业开展其他生产经营活动的依据。今天,一起来看河北省减污降碳协同创新典型案例⑤——煤化工行业典型
随着工业技术的快速发展,工业废水产量也与日俱增。其中,焦化废水排放量大,其有机化合物种类达500余种,化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD)在4000mg/L以上。多数情况下,经生物处理后,焦化废水中COD和氰化物浓度依旧可达150~300、5.0~15.0mg/L,严重危害水生态环境与人类健康。为尽快实现企业废
为了加强重大项目环评审批服务保障,进一步规范建设项目环境影响评价文件审批,生态环境部近日下发《关于印发钢铁/焦化、现代煤化工、石化、火电四个行业建设项目环境影响评价文件审批原则的通知》。对于四大行业,文件第六条均要求要将温室气体排放纳入建设项目环境影响评价,核算温室气体排放量,推
生态环境部环评司有关负责人就《关于印发钢铁/焦化、现代煤化工、石化、火电四个行业建设项目环境影响评价文件审批原则的通知》答记者问:生态环境部近日印发《关于印发钢铁/焦化、现代煤化工、石化、火电四个行业建设项目环境影响评价文件审批原则的通知》(以下简称《审批原则》),为深入了解《审批
生态环境部印发钢铁/焦化、现代煤化工、石化、火电四个行业建设项目环境影响评价文件审批原则,以加强重大项目环评审批服务保障,进一步规范建设项目环境影响评价文件审批。详情如下:关于印发钢铁/焦化、现代煤化工、石化、火电四个行业建设项目环境影响评价文件审批原则的通知各省、自治区、直辖市生
生态环境部近日印发《关于印发钢铁/焦化、现代煤化工、石化、火电四个行业建设项目环境影响评价文件审批原则的通知》(以下简称《审批原则》),为深入了解《审批原则》的编制背景、总体思路和主要内容,记者采访了生态环境部环境影响评价与排放管理司有关负责人,对《审批原则》进行详细解读。点击查
贵州省工业和信息化厅就《贵州省煤化工(石化化工)行业碳达峰实施方案(征求意见稿)》征求意见(以下简称“方案”),根据方案,“十四五”期间,全省煤化工产业规模适度增长,行业碳排放强度显著下降,减碳排水平大幅提高。到2025年,煤制甲醇和合成氨企业能效标杆水平以上产能比例达到80%以上,煤制乙
12月2日,贵州省工业和信息化厅发布《贵州省煤化工(石化化工)行业碳达峰实施方案(征求意见稿)》,“十五五”期间,全省煤化工产业布局更趋合理,行业集中度不断提高,先进装备产能占比进一步提升,高质量发展水平进一步提升。到2030年,省煤化工行业整体实现单位煤炭转化排碳强度比当前煤化工行业平均
陕西省咸阳市生态环境局印发咸阳市煤化工行业大气污染治理工作指导意见,治理范围包括全市范围内的煤化工企业。并要求天然气制合成氨、硝酸铵企业参照执行。详情如下:咸阳市煤化工行业大气污染治理工作指导意见为全面贯彻习近平生态文明思想,坚决整改中央生态环境保护督察典型案例通报问题,切实提升
煤化工产业潜力巨大、大有前途——车辆驶入榆神工业区,醒目的标语映入眼帘。相比4年多前记者第一次来到这里,园区面貌焕然一新。一片片巨型装置高耸林立,有球型圆罐、耸立高塔或呈圆柱体的庞然大物,乳白、浅蓝等颜色的管廊纵横,还能看见延长石油、陕西煤化、榆林能源等不同企业的标示。如今,这里
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!