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        膜技術(shù)處理碎煤加壓氣化工藝污水的研究

        2016-02-02 13:06:46甘定平
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年22期
        關(guān)鍵詞:工藝

        甘定平

        (科盛環(huán)保科技股份有限公司,南京 211500)

        膜技術(shù)處理碎煤加壓氣化工藝污水的研究

        甘定平

        (科盛環(huán)??萍脊煞萦邢薰?南京 211500)

        本工藝介紹了膜技術(shù)處理碎煤加壓氣化工藝污水的方法,可有效解決碎煤加壓氣化過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度含酚廢水生化處理難度大、投資大、運(yùn)行成本高的問(wèn)題。

        碎煤加壓氣化;污水;膜技術(shù)

        0 背景技術(shù)

        碎煤加壓氣化屬于固定床氣化工藝,由于干餾層和干燥層的存在,在氣化年輕煤種時(shí),粗煤氣含有較多焦油、酚類(lèi)、氨、氫氰酸等有機(jī)和無(wú)機(jī)雜質(zhì),隨著粗煤氣的洗滌冷卻過(guò)程,這些雜質(zhì)絕大部分轉(zhuǎn)移到煤氣水中。傳統(tǒng)的煤氣水處理工藝首先經(jīng)過(guò)煤氣水分離裝置和酚氨回收裝置,包括沉降、脫酸、蒸氨、萃取等一系列物理分離過(guò)程,之后排出的工藝污水經(jīng)過(guò)生化處理,然后達(dá)標(biāo)排放。生化處理碎煤加壓氣化工藝污水,經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐和改進(jìn),工藝較為成熟,得到推廣應(yīng)用。然而碎煤加壓氣化污水做為高酚、氨含量的工業(yè)污水,其中酚類(lèi)對(duì)細(xì)菌污泥具有一定生物毒性,特別是負(fù)荷波動(dòng)時(shí)容易對(duì)污水生化處理裝置造成沖擊,而且恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)造成很大影響。另外采用生化處理,污水中的酚類(lèi)和有機(jī)物被生化分解,不能回收利用。

        1 工藝簡(jiǎn)介

        圖1 是本工藝的工藝流程圖

        本工藝的膜技術(shù)處理碎煤加壓氣化工藝污水的方法,包括如下步驟:

        (1)從酚氨回收裝置排放的工藝污水先經(jīng)過(guò)機(jī)械過(guò)濾和精密過(guò)濾除去機(jī)械雜質(zhì),防止對(duì)膜造成堵塞或損傷;其中機(jī)械過(guò)濾采用立式機(jī)械過(guò)濾器,濾料選用石英砂,具有獨(dú)特的均勻布水方式,使過(guò)濾器達(dá)到最大效果,能長(zhǎng)期滿足出水水質(zhì)要求。精密過(guò)濾采用精密過(guò)濾器的作用是防止泄露的填料顆粒劃傷膜表面,過(guò)濾精度為5μm,濾芯為PP棉或線繞濾芯。

        (2)過(guò)濾后的工藝污水加堿調(diào)節(jié)pH值至9~10.5,使污水中的酚類(lèi)形成酚氧負(fù)離子,防止對(duì)膜造成污堵,然后通過(guò)兩至三級(jí)膜系統(tǒng)脫除污水中絕大部分酚類(lèi)和其它有機(jī)物;

        (3)步驟(2)排出的淡水加酸調(diào)節(jié)pH至6~8,使游離氨形成銨鹽,通過(guò)末級(jí)膜脫除污水中的絕大部分氨氮,膜是反滲透膜或納濾膜。

        下面對(duì)本工藝作詳細(xì)說(shuō)明:

        碎煤加壓氣化產(chǎn)生的廢水經(jīng)酚氨回收裝置回收大部分焦油、中油、粗酚和氨之后,然后通過(guò)三到四級(jí)膜系統(tǒng)進(jìn)行分離,脫除其中的酚類(lèi)和氨,所產(chǎn)淡水進(jìn)行回用,濃水循環(huán)至酚氨回收裝置入口或用于制備水煤漿。

        用膜技術(shù)處理碎煤加壓氣化工藝污水面臨最大的問(wèn)題在于廢水中的弱極性有機(jī)物容易吸附在膜上,對(duì)膜造成污堵,使得膜清洗過(guò)于頻繁,裝置無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行并嚴(yán)重影響膜的壽命。對(duì)碎煤加壓氣化污水成分的分析表明,其中的有機(jī)物主要是各種單元酚和多元酚,酚類(lèi)呈弱酸性,在酸性環(huán)境下以酚羥基(ROH)形式存在,在堿性環(huán)境下以酚氧負(fù)離子(RO-)形式存在。本工藝?yán)眠@一性質(zhì),在一級(jí)膜的入口處加堿調(diào)節(jié)污水的pH值,使污水中的酚類(lèi)負(fù)離子化,極性比游離酚顯著增強(qiáng),大大降低了對(duì)膜的吸附作用,從而有效防止了膜的污堵。但是由于一級(jí)膜入口處加堿,污水中的氨以游離氨形式存在,膜對(duì)小分子游離氨的去除效果很差,本工藝在末級(jí)膜入口加酸,使污水中的游離氨形成銨鹽,很容易被膜去除。污水在經(jīng)過(guò)兩至三級(jí)膜后,絕大部分酚類(lèi)已經(jīng)被脫除,此時(shí)再加酸降低pH值,不會(huì)對(duì)膜造成污堵。

        2 結(jié)論

        本工藝介紹了膜技術(shù)處理碎煤加壓氣化工藝污水的方法,可有效解決碎煤加壓氣化過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度含酚廢水生化處理難度大、投資大、運(yùn)行成本高的問(wèn)題。碎煤加壓氣化工藝污水先經(jīng)過(guò)煤氣水分離裝置和酚氨回收裝置,回收其中大部分焦油、中油、粗酚和氨之后,再經(jīng)過(guò)機(jī)械過(guò)濾和精密過(guò)濾,然后通過(guò)三到四級(jí)膜系統(tǒng)進(jìn)行分離,脫除其中的酚類(lèi)和氨,所產(chǎn)淡水可回用于循環(huán)水系統(tǒng)或其它用戶(hù),濃水循環(huán)至酚氨回收裝置入口或用于制備水煤漿。膜法處理碎煤加壓氣化工藝污水具有投資小、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。

        10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.004

        甘定平(1986-),男,江蘇南京人,大專(zhuān),助理工程師,研究方向:水污染控制技術(shù)研究。

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