煤气化废水处理工艺研究

煤气化废水处理工艺研究

作者：梁国利

来源：《中国科技博览》2013年第21期

[摘 要]造成我国水环境污染的主要原因是城市污水和工业废水未能得到有效的处理。自1985年以来，我国污水的年排放量介于350～400亿m3左右，1997年的污水排放量高达416亿m3。我国每年排入水环境的COD高达1757万吨。自二十世纪90年代以来，我国国民生产总值连续以8～11%的高速率增长，预计在二十一世纪前20年内我国经济增长将稳定保持在6～9%的速率。这一形势与水资源短缺和水环境污染之间的矛盾日益尖锐，如不加以有效的解决，必将导致大幅度的生态环境的破坏，使我国社会经济可持续发展面临严峻的挑战。这就是我国水环境污染与废水处理的现状。

[关键词]煤气化废水、废水处理、酚氨回收、环境污染

中图分类号：X784文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-00 2 溶剂萃取脱酚法

该法的主工艺分萃取和解吸两部分，萃取过程是一个物质再分配过程，利用萃取剂将酚从污水中萃取出来；含酚萃取剂再与碱液相互接触，萃取剂中的酚与碱发生反应生成酚钠盐，该过程是一个解吸过程。

萃取法主要是利用难溶于水的萃取剂与废水接触，使废水中的酚类化合物在从水相转移到溶剂相中，从而达到酚类物质与水分离的目的。根据目前回收与处理含酚废水的技术水平和经济核算的结果，对于浓度高于1000mg/L的高浓度含酚废水，采取溶液萃取工艺，不失为一种经济高效的处理方法。

萃取法的实际应用表明，萃取剂及萃取设备的选定是至关重要的，这关系着废水处理的成本。正是以降低成本、提高效率为目的，萃取法不断得到发展。 3 脱氨技术 3.1 吹脱气提法

吹脱是使水作为不连续相与空气接触，利用水中组份的实际浓度与平衡浓度间的差异，使氨氮转移至气相而去除。操作中需不断鼓气、加碱，出水需再加酸调低pH，因此，处理费用比较高。

吹脱法的优缺点：①去除效率稳定，工艺流程简单，操作简便，建设费以及运行费都比较便宜，易于结合生化作深度处理；②受pH、温度影响，水温低于20？C处理效果急剧下降。

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3.2 离子交换法

离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的。近年来，主要有天然沸石、斜发沸石、人造沸石以及改性沸石的研究以及在处理工业废水上的应用。

沸石具有对非离子氨的吸附作用和与离子氨的离子交换作用，它是一类硅制的阳离子交换剂，对水中NH4+有吸附交换作用。通常以粒状颗粒固定床方法运行，NH3-N进水浓度为10～50mg/L，去除率为93～97%。温度较高（t>30oC），pH较高（pH>9），浓度较高时，吸附效率降低。

该法占地小，温度和毒物对脱氮率影响小，沸石离子交换的pH值适宜范围为4～8。离子交换法氨氮去除率高。然而，当NH3-N浓度高时，树脂再生频繁，操作困难，而再生液仍为高NH3-N废水。另外，吸附前需去除悬浮物。药剂消耗大，处理成本高。 4 生化处理工艺 4.1 SBR法

序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor，简称SBR）工艺，是近十几年来活性污泥处理系统中较引人注目的一种废水处理工艺。SBR是一种高效、经济、可靠、管理简便、适合于中小水量污水处理的工艺，是符合我国国情的活性污泥法，有广阔的应用前景。如图2所示，它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。SBR工艺中污水处理的曝气及沉淀等单元操作工序在一个反应池中按时间顺序反复进行。图2 SBR的基本工艺流程 4.2 塔式生物滤池法

塔式生物滤池法处理煤气废水的流程为：气体洗涤塔的废水首先进入沉淀池，再进入水井冷却，加明矾进入脉冲斜管澄清池，然后进入调节池，再返回用于气体洗涤，由脉冲斜管澄清池排出的污泥在浓缩池中浓缩，浓缩液返送冷水井，重新入生物滤池处理，污泥则排放。本法的主要缺点是出水水质难以达到排放标准，另外从塔上逸出的气体中含有毒成分会污染大气。 5 深度处理工艺 5.1 膜分离法

原料组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。不同的膜过程使用的膜不同，推动力也不同。膜分离方法因其驱动力的不同可分为渗透、反渗透、纳滤、超滤、微滤、渗析、电渗析、气体渗透和渗透蒸发。作为一种新型的分离技术，膜分离技术既能对废水进行有效的净

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化，又能回收一些有用物质，同时具有节能、无相变、设备简单、操作方便等特点，因此在废水处理中得到了广泛的应用并显示了广阔的发展前景。 5.2 活性炭吸附

活性炭的表面积巨大，有很高的物理吸附和化学吸附功能。因此活性炭吸附法被广泛应用在废水处理中，而且具有效率高，效果好等特点。

活性炭吸附法系广泛的深度处理法，粉末状的活性炭吸附能力强，制造容易，但是再生困难，一般不能重复使用。颗粒状的活性炭是可以再生后重复使用的，但再生率仅为50%，颗粒状活性炭价格昂贵，目前我国的活性炭供应较紧张，再生的设备少，费用也高，因而也就限制了活性炭的广泛使用。

总之，目前国外采用鲁奇碎煤加压气化技术的主要有美国大平原和南非Sasol两家，其气化废水先经过酚氨回收后再进行后处理。国内采用鲁奇气化技术的厂家主要有河南义马、山西潞安等，都采用生化法（结合厌氧和好氧的活性污泥法）对废水进行处理，均可以达到国家一级排放标准。 参考文献

[1] 徐亚同.废水生物处理的运行和管理[M].上海：华东师范大学出版社，1988. [2] 徐亚同.废水生物处理的原理[J].上海化工：1998，V23（15）：42～44.