導(dǎo)語：煤制甲醇廢水處理工藝探究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

煤化工廢水排放強度大、濃度高，如果處理不當(dāng)會嚴(yán)重污染環(huán)境［1］。提高水資源利用率及污水回用率已經(jīng)成為發(fā)展煤化工的必然要求［2］。煤化工廢水處理主要有廢水處理、中水回用［3～6］、濃鹽水再提濃和結(jié)晶［7～9］單元，最終實現(xiàn)零排放。目前高濃鹽水多采用多效蒸發(fā)處理，存在耗能高和腐蝕以及處理費用高等難題［10～13］。為降低高濃鹽水處理成本，一方面企業(yè)需減少濃鹽水的排放量;另一方面，采用新的高濃鹽水處理工藝，降低濃鹽水處理費用。鄂爾多斯市國泰化工40×104t/a煤制甲醇項目位于杭錦旗獨貴塔拉工業(yè)園區(qū)，于2015年8月建成投產(chǎn)。投產(chǎn)后水處理系統(tǒng)遇到以下幾個問題:①園區(qū)蒸發(fā)塘無法滿足排放需求;②中水回用處理裝置不能正常運行;③由于當(dāng)?shù)赜盟笜?biāo)緊張，無法滿足二期項目建設(shè)需要。為了保證正常生產(chǎn)，滿足環(huán)保要求，減少二期用水指標(biāo)的需求，必須要對原廢水處理及中水回用系統(tǒng)進行技術(shù)改造。

1原廢水處理工藝

1.1原廢水處理裝置原廢水處理裝置主要由調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氣浮系統(tǒng)、生化處理系統(tǒng)、外排系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)組成，用于渣水處理裝置、熱動力站以及全廠地面沖洗等生產(chǎn)廢水的處理，工藝流程如圖1所示。圖1廢水處理工藝流程Fig．1Flowchartofwastewatertreatmentprocess1.2原中水回用裝置中水回用裝置通過多介質(zhì)過濾器、超濾裝置、納濾裝置以及反滲透裝置對廢水處理單元出水進一步處理，生產(chǎn)出合格的純水，一部分作為循環(huán)水補充水，另一部分作為生產(chǎn)原料所需的除鹽水，產(chǎn)生的廢水外排。工藝流程如圖2所示。在項目投產(chǎn)試運行階段，發(fā)現(xiàn)中水回用系統(tǒng)不能正常運行，同時由于園區(qū)原先承諾的廢水處理系統(tǒng)不能滿足生產(chǎn)的要求，為了能夠使項目正常生產(chǎn)，滿足環(huán)保要求，達(dá)到節(jié)約用水的目的，必須要系統(tǒng)考慮廢水處理工藝，依托企業(yè)自身，對原廢水處理工藝進行技術(shù)改造。

2主要技術(shù)改造措施

2.1增加生化水軟化裝置通過認(rèn)真分析，認(rèn)為中水回用水裝置不能正常運行的主要原因是廢水處理裝置出水沒有達(dá)到中水回用裝置的進水要求。鈣、鎂離子濃度高，硅含量高，導(dǎo)致中水回用系統(tǒng)無法正常運行。因此必須要在中水回用前加生化水軟化裝置，降低鈣、鎂離子的濃度以及二氧化硅的含量。軟化工藝流程如圖3所示。圖3軟化工藝流程Fig．3Flowchartofsofteningprocess生化出水監(jiān)測池的水通過泵送入一級混合反應(yīng)池，通過投加液堿和鎂劑以及絮凝劑反應(yīng)去除硬度和硅，生成的泥水混合物通過管道自流入新建的一級沉淀池，實現(xiàn)泥水分離，底部污泥通過泵送至污泥濃縮池，而上部清水通過泵送入二級混合反應(yīng)池，通過加液堿和鎂劑以及絮凝劑反應(yīng)進一步去除硬度和硅，生成的泥水混合物通過管道自流入新建的二級沉淀池，實現(xiàn)泥水分離，底部污泥通過泵送至污泥濃縮池，而上部清水送至中水回用界區(qū)的調(diào)節(jié)池內(nèi);污泥濃縮后再泵送入壓濾機進行脫水壓濾。增加軟化裝置之后，出水水質(zhì)明顯改善(見圖4)。圖4加軟化裝置前后總硬度、Ca2+、SiO2對比Fig．4Comparisonoftotalhardness，Ca2+，SiO2beforeandafteraddingsofteningdevice從圖4可以看出，增加軟化裝置后，外排水的總硬度降低明顯，Ca2+濃度顯著降低，對SiO2的去除效果較好，表明廢水得到了有效的軟化，滿足了中水回用的進水要求。2.2新增濃鹽水提濃裝置為了進一步降低廢水排放量，提高水的利用率，滿足環(huán)境排放要求，決定增設(shè)提濃裝置(見圖5)，使?jié)恹}水進一步濃縮。圖5濃鹽水提濃工藝流程Fig．5Flowchartofconcentratedbrinecontinuestoconcentrate該濃鹽水屬于高硬度、高硅、高鹽、高有機物廢水，進行膜回收進一步提濃時會出現(xiàn)以下問題:①Ca2+、Mg2+含量高，容易結(jié)垢。②硅的含量高，容易析出而形成硅垢;③有機物的含量高導(dǎo)致微生物滋生，容易形成生物垢。上述問題會導(dǎo)致膜的污染和結(jié)垢，增加設(shè)備的清洗頻率，降低膜的使用壽命，造成裝置無法正常運行。根據(jù)該濃鹽水的特點分析和設(shè)計的要求，本項目采用加藥軟化+離子交換+濃水反滲透工藝，首先需要采用合適的預(yù)處理技術(shù)將水中阻礙反滲透膜提濃運行的結(jié)垢物質(zhì)有效去除，再通過反滲透技術(shù)對濃鹽水進行提濃回收。表1為新上提濃裝置進水和出水水質(zhì)比較。從表1可以看到，濃鹽水再次進行了有效的濃縮。新增提濃裝置之后，可產(chǎn)生回用水量為24×104m3/a。2.3新增機械霧化蒸發(fā)系統(tǒng)高鹽廢水處理投資巨大，很多企業(yè)都是依托園區(qū)建設(shè)的蒸發(fā)塘進行蒸發(fā)結(jié)晶，但是隨著國家環(huán)保政策越來越嚴(yán)格，蒸發(fā)塘也不再批建。因此，必須要提高蒸發(fā)塘的蒸發(fā)效率，保證高濃鹽水能高效結(jié)晶。國泰化工利用公司建設(shè)的應(yīng)急暫存池，將高鹽水暫時收集并部分蒸發(fā)，新增機械霧化蒸發(fā)系統(tǒng)以提高蒸發(fā)效率。機械霧化蒸發(fā)系統(tǒng)由過濾、供水、氣象、控制、蒸發(fā)系統(tǒng)共5大系統(tǒng)組成。該霧化器可將水泵供水進行多級多次破碎，同時使水霧高速上揚，增加與空氣的接觸面積，以達(dá)到加快蒸發(fā)的目的。通過以上的廢水工藝技術(shù)改造，廢水處理系統(tǒng)目前能夠正常有效運行，提高了水的回收率。

3主要存在的問題

通過此次技術(shù)改造后雖然能暫時滿足生產(chǎn)需要，但是由于機械霧化器冬季不是十分有效，所以還必須研究徹底解決高濃鹽水的新思路和工藝，系統(tǒng)考慮整個煤制甲醇廠的廢水處理工藝?？梢詮囊韵聨追矫嬷?第一，進一步研究濃鹽水濃縮的新工藝和技術(shù)，降低濃鹽水排放量。第二，研究利用高濃鹽水進行煙氣脫硫除塵新工藝，讓廢水得到有效利用。第三，可以利用化工廠的煙道氣余熱或者低熱值的蒸汽作為熱源，對高濃鹽水進行有效蒸發(fā)，降低高濃鹽水的蒸發(fā)成本。第四，可以通過新的技術(shù)對高濃鹽水進行分鹽結(jié)晶。

4技術(shù)改造后廢水處理成本測算

經(jīng)初步測算，增加的廢水處理費用如下:增加的廢水處理費用=軟化水費用+中水回用費用+再濃縮費用+高鹽水處理費用－技改產(chǎn)生的效益。①處理費用a．軟化水處理。軟化處理水量為100m3/h，處理費用為3．25元/m3，年運行費用為260萬元。b．中水回用。中水回用處理水量為200m3/h，費用為14．1元/m3，年運行費用為2256萬元(采用BOT模式)。c．濃鹽水再濃縮裝置。濃鹽水處理量為40m3/h，處理費用為14．3元/m3，年運行費用為457．6萬元(采用BOT模式)。d．暫存池蒸發(fā)結(jié)晶。高鹽水量為8×104m3/a，處理費用為2元/m3，年運行費用為16萬元。以上處理費用合計為2989．6萬元。②技術(shù)改造產(chǎn)生的效益a．中水回用產(chǎn)生純水為160m3/h，一年增收537．6萬元。b．再濃縮產(chǎn)純水為24×104m3/a，一年增收100．8萬元。增收合計為638．4萬元。經(jīng)過技術(shù)改造，廢水處理費用增加2351．2萬元。

5結(jié)語

本次技術(shù)改造通過增加軟化裝置、提濃裝置以及機械霧化蒸發(fā)系統(tǒng)，保證了工廠的正常生產(chǎn)，盡可能降低投資，達(dá)到了環(huán)保要求。化工廠的廢水處理必須系統(tǒng)考慮，嘗試先進的節(jié)水裝置和廢水治理工藝，才可以使用水量大幅降低，同時減少排放量，保護生態(tài)環(huán)境。

作者:王志紅 劉鯉粽 李晉津 單位:1.北京昊華能源股份有限公司 2.煤炭科學(xué)研究總院