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。