煤气化废水处理项目工程设计实例

伊犁新天煤制气项目煤气化废水处理工艺

伊犁新天20亿m3/a煤制天然气项目主要包括气化装置、甲烷化装置、净化装置及热电、水处理等附属配套系统，是目前国内最大的煤制气项目，其中气化装置采用鲁奇炉。该项目废水处理为“零排放”项目，废水主要来自煤气化洗涤废水，设计规模为1200m3/h，主要由“预处理+生化处理+深度处理”三部分组成，流程见图7。

预处理系统生化处理系统深度处理系统

图7新天煤化工废水处理工艺流程

河南义马气化厂煤加压气化项目煤气化废水处理工艺

河南义马气化厂煤加压气化项目采用鲁奇加压气化炉生产城市煤气（折标准状态）264万m3/d，需耗新鲜水约1250t/h，年耗新鲜水约1095万t，各种污水、废水需要排污约为500t/h。该项目废水最初采用“水解酸化+SBR+接触氧化”工艺；后进行工艺改建，用BioDopp工艺替换SBR反应系统。在节省占地面积的基础上，提高废水CODCr、氨氮的去除率。其废水处理工艺流程示意见图8。

图8 河南义马煤气化废水处理工艺流程示意

流化床煤气化废水处理工艺

流化床气化工艺是气化剂和煤形成流化床后发生气化反应。相对固定床而言，流化床气化工艺产生的废水量相对较小，水质中含焦油、油、酚等污染物少，CODcr浓度低，废水水质污染程度较低，介于固定床和气流床之间，氨氮含量较高，需选择硝化和反硝化性能好的生化处理工艺，后处理技术要求低。

上海焦化总厂三联供工程采用U-Gas流化床气化工艺生产城市煤气，生产能力为170×104m3/d。该项目冷却洗涤废水冷却后回用；煤气洗涤废水含有煤粉，部分经过滤或沉降后冷却回用，同时排出16t/h的高氨废水至氨苯回收系统.该废水采取“蒸氨预处理+生化反应”工艺处理后排放。

气流床煤气化废水处理工艺

气流床是煤粉和气化剂由燃烧器并流送入气化炉，发生的气化反应。气流床技术具有洁净、大型化、煤种适应性强等特点，对于规模为年产20亿m3的煤制合成天然气项目，水煤浆气流床气化工艺产生的废水量为170t/h，占同规模移动床干排渣气化废水量的24.6%。

该气化工艺废水可生化性较好，只有氨氮含量过高，对氨进行回收预处理后，即可进入生化池，后处理工艺简单，减少了设备和操作的投资。

大唐内蒙古多伦煤基烯烃项目煤气化废水处理工艺

大唐内蒙古多伦煤化工项目为世界最大的煤基烯烃项目，也是国内最大的“零排放”煤化工项目之一。该工艺采用壳牌粉煤气化技术，共设置3台气化炉，单炉日处理煤2870t，年产46万t煤基烯烃。其生化处理单元设计能力为7200m3/d。该项目废水处理工艺流程为“破氰除氟预处理系统+BioDopp工艺+过滤/吸附深度处理系统”，具体流程如图9所示。

图9大唐内蒙古多伦煤化工气化废水处理工艺流程

流化床和气流床气化工艺具有废水含焦油和酚少、处理容易、废热回收效率高、气体中不带腐蚀性组分等优点，但停留时间短导致碳转化利用率低、残碳高、原料消耗高是其最大缺点。固定床气化工艺虽耗水量大，废水水质复杂，较难处理，但该工艺技术比较成熟，投资少，建设周期短，装备投资和设备折旧费用低，运行稳定。

同时，惰性气体气浮技术、厌氧污泥处理技术和多个工艺的强化组合技术等配套技术的发展，极大程度弥补了固定床气化技术的缺点。考虑到煤气化工艺的整体成本因素，目前国内大型煤化工项目鲁奇气化工艺仍是最普遍的煤气化方式。

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