徐水晶

摘 要：乙二醇是一種重要的原料，在聚酯滌綸、聚酯樹脂、吸濕劑、增塑劑、表面活性劑、合成纖維和化妝品生產中有著廣泛應用。但在煤制乙二醇項目實施過程中，會產生各種廢水，從而污染環(huán)境。為了對煤制乙二醇項目廢水進行有效處理，保證項目實施綠色、環(huán)保，本文對煤制乙二醇項目的廢水特點進行分析，并針對廢水特點提出具體的處理思路，旨在為實踐提供幫助和指導。

關鍵詞：煤制乙二醇;廢水特點;處理思路

中圖分類號：X784 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）11-0142-03

Abstract： Ethylene glycol is an important raw material， which is widely used in the production of polyester polyester， polyester resin， moisture absorbent， plasticizer， surfactant， synthetic fiber and cosmetics. However， in the process of implementing the project of coal-to-ethylene glycol， various wastewater will be produced， thus polluting the environment. In order to effectively treat the wastewater from coal-to-ethylene glycol project and ensure the green and environmental protection of the project， this paper analysed the characteristics of wastewater from coal-to-ethylene glycol project， and put forward specific treatment ideas according to the characteristics of wastewater， aiming at providing help and guidance for practice.

Keywords： coal to ethylene glycol; characteristics of wastewater;treatment ideas

近年來，新材料研究持續(xù)深入，越來越多的新材料被投入社會生產實踐中。聚酯是一類具有優(yōu)良性能且應用廣泛的工程塑料，在目前的社會中有著較大需求。作為聚酯的重要生產材料，乙二醇的市場需求量也有了顯著提升。隨著市場需求量增大，乙二醇的投資熱度持續(xù)增加?；谶@樣的大環(huán)境，我國積極進行乙二醇項目的規(guī)劃和建設，目前建成、在建以及擬建和規(guī)劃的煤制乙二醇項目有30多個。煤制乙二醇項目是目前乙二醇生產的核心項目，該項目生產技術的核心為煤氣化以及合成氣羰化耦合。因為不同煤氣化工藝產生的廢水的污染程度不同，所以具體處理思想也有所差異?；诖?，本文主要對廢水的特點進行分析，并基于其特點討論廢水處理措施。

1 煤制乙二醇及其工藝技術路線

1.1 乙二醇概述

乙二醇，俗名為甘醇，是一種重要的有機化工原料，在目前的生產實踐中有著重要的應用。乙二醇的分子式為C2H6O2，是一種具有黏性、無色、無臭和不易揮發(fā)的液體，吸水性強，有甜味[1]。

1.2 煤制乙二醇工藝技術路線

我國煤炭資源豐富，所以煤制乙二醇逐漸成為我國煤化工發(fā)展的主要方向，是獲取乙二醇的重要途徑。目前，煤制乙二醇的主要技術路線有三種[2]。

第一種為直接合成路線。該技術路線以煤為基本原料制取合成氣，再利用合成氣直接合成乙二醇。利用合成氣直接合成乙二醇最早由美國杜邦公司于1947年提出。從該技術的具體實施來看，反應條件比較苛刻，需要催化劑、高溫和高壓。而在不滿足上述條件時，該技術無法得到有效利用。

第二種是甲醇甲醛路線。該技術路線仍以煤為原料，通過氣化、變換和凈化后得到合成氣，將合成氣制成甲醇，再由甲醇制成乙烯，乙烯氧化得到環(huán)氧乙烷，最后利用環(huán)氧乙烷水合法制取乙二醇。

第三種為草酸酯路線。該技術路線的原料依然是煤，通過氣化、變換、凈化和分離提純后得到一氧化碳和氫氣。一氧化碳在經過催化偶聯(lián)合成草酸酯，草酸酯加氫生成乙二醇。該工藝流程比較短，而且成本比較低，是目前應用最廣泛的乙二醇生產工藝。

2 煤制乙二醇項目廢水的來源以及處理

從煤制乙二醇項目的具體開展來看，在不同的工藝環(huán)節(jié)會有不同類型的廢水產生，而不同環(huán)節(jié)的廢水需要采用不同的處理方式，這樣，廢水處理效果才會達到最佳。接下來主要對項目廢水的來源與處理進行分析。

2.1 氣化廢水及處理

氣化廢水是煤制乙二醇項目實踐中的重要廢水來源。對氣化工藝廢水做具體的污染物分析可以發(fā)現(xiàn)，其中的污染成分有氰化物、揮發(fā)酚、硫化物、氨氮和有機物[3]。

基于實踐分析可知，氣化工藝裝置產生的廢水會因為工藝技術和煤質的差異出現(xiàn)不同，所以在具體的廢水處理中需要差別對待。例如，魯奇氣化工藝對環(huán)境的污染大于德士古氣化工藝;以褐煤和煙煤為主要原料進行氣化產生的污染要明顯高于無煙煤和焦炭為原料產生的污染;與固定床相比，流化床和氣流床的廢水水質明顯較好。因此，在廢水處理過程中，應根據(jù)廢水的具體情況選擇合適的廢水處理工藝。

固定床氣化工藝的氣化溫度較低，廢水成分復雜，而且污染物中，有機污染物占比較高，污染程度大，具體特性為高氨氮、高COD、高酚和高石油類。該類工藝廢水處理過程較為復雜，處理難度大。其處理過程為，利用酚胺回收裝置對廢水中的酚胺進行回收預處理，運用以去除COD、BOD以及氨氮為主體的生化處理工藝對廢水中的污染物進行處理。

流化床工藝利用產生的主要廢水為高濃度煤氣洗滌廢水。此類廢水中含有大量的酚氰化合物、油類以及氨氮等有毒有害物質。分析廢水成分發(fā)現(xiàn)，廢水中的氨氮含量比較高，而污水所含的有機污染物主要包括了酚類、多環(huán)芳香族化合物等。針對流化床工藝產生的廢水，在進行廢水處理時，需要根據(jù)液態(tài)排渣特性設置渣水分離系統(tǒng)，之后再采取煤氣水分離以及酚氨回收等針對性措施。

氣流床的氣化工藝溫度比較高，碳轉化率高，在實踐中不存在焦油液態(tài)排渣現(xiàn)象。以德士古氣化工藝為例，利用水煤漿氣化工藝技術，廢水特性是高懸浮物、高氨氮。由于高溫氣化工藝，水質相對潔凈，所以有機污染程度比較低。此類廢水經渣水分離系統(tǒng)分離后，針對高懸浮物以及高氨氮的特性，利用混凝沉淀或者是閃蒸預處理措施[4]。

2.2 變換工藝廢水及處理

實施煤制乙二醇項目中，變換工藝不可缺少，且變換工藝過程中也會有廢水產生。從現(xiàn)階段的分析來看，變換工藝廢水主要指變換過程中產生的冷凝液，主要包含氨氮。因為變換工藝中的廢水污染物成分比較單一，所以具體的水處理措施也相對簡單，一般是利用汽提法進行氨處理，然后再進行后續(xù)生化處理。

2.3 酯化工藝廢水及處理

實施煤制乙二醇項目中，酯化工藝對乙二醇獲得具有重要價值，但在酯化過程中，會不可避免地出現(xiàn)廢水。對酯化工藝實踐中的廢水做成分檢測發(fā)現(xiàn)，主要污染物有醇類、BOD、硝酸鹽類。

當前，酯化廢水處理方式主要為膜分離技術、熱蒸發(fā)技術及兩種技術組合形成的工藝。由于乙二醇酯化廢水含鹽量較高，一般為2%～4%，而且成分比較復雜，色度深，pH低，COD與BOD含量較高，若直接采用蒸發(fā)結晶的方式進行處理，蒸汽能耗量非常大，而如果單純地利用膜分離技術，因鹽含量高、成分復雜，運行過程中容易造成膜堵塞和膜污染?；诖?，從經濟角度進行分析，對酯化工段含鹽廢水處理可采用“預處理+膜分離+蒸發(fā)”的組合工藝。目前，在實踐中比較常用的脫鹽技術主要有混凝沉淀法、機械過濾法以及活性炭吸收法。

2.4 全廠廢水處理

氣化廢水以及酯化廢水在經過預處理后進入后續(xù)污水處理系統(tǒng)。為了實現(xiàn)項目廢水的“清污分流”和“雨污分流”，在具體處理過程中，需要采用2套污水處理系統(tǒng)。其中一套為全廠生化處理系統(tǒng)，主要的作用是處理整個生產工藝廢水、生活化驗廢水以及地坪沖洗水等;另外一套為全廠中水回用系統(tǒng)，主要的作用是有效處理循環(huán)水系統(tǒng)排污水、脫鹽水占排污水。

在全廠廢水處理過程中，生化廢水處理系統(tǒng)和中水處理系統(tǒng)的具體使用不同，需要分開闡述。對于生化處理系統(tǒng)，首先，要進行進水水質設計，以提升系統(tǒng)的應用成效。因此，需要對氣化、酯化預處理后的水質提出明確要求，然后確定進入生化處理系統(tǒng)的水質標準。其次，設計污水處理工藝方案。從污水綜合進水的水質要求入手進行分析，廢水中的有機物含量比較高，廢水易生化，因此，在處理過程中核心工藝應該以生化為主。當然，廢水中除了有機物之外，還有其他污染物，如氨氮，因此，在生化處理工藝流程中采用A/O硝化反硝化，用于脫除廢水中的氨氮。最后，綜合各方面因素，設計出“厭氧水解酸化+生物脫氮+深度處理”相結合的工藝技術對廢水進行處理。整個工藝包括四個部分：預處理階段、生化處理階段、深度處理階段和污泥處理階段。

循環(huán)水系統(tǒng)排水、脫鹽水站排水等清靜廢水主要含有鹽及少量的SS，有機物的含量也比較少。在處理中，可以利用超濾+反滲透工藝，以為循環(huán)水系統(tǒng)補充大量水分，最大程度上減少工程外排廢水量。

3 注意事項

對煤制乙二醇的整個技術過程進行分析發(fā)現(xiàn)，各種廢水存在差異性，因此，在具體的廢水處理實踐中，要注意兩方面的內容。

3.1 做好廢水的污染成分分析

為了實現(xiàn)廢水處理的高效性和經濟性，需要準確地找出廢水中的污染物，然后針對污染物設計采取相應處理措施。因此，在具體廢水處理過程中，必須對廢水污染物進行有效檢測。從目前的實踐研究來看，廢水的準確檢測主要依賴于以下兩方面的因素。①技術、設備因素。如果技術不成熟或者技術存在片面性，廢水中的污染物檢測會出現(xiàn)遺漏，這對廢水處理不利。因此，在實踐中，要積極進行廢水檢測技術研究，在污染物檢測中，需要利用較為先進的技術。另外，設備的性能發(fā)揮以及精確性會影響污染物含量檢測的準確性，因此，需要在污染物檢測實踐中對設備進行調整，保證設備利用的高效性和高質量性。②人員因素。人員的專業(yè)性對于檢測的具體結果也有顯著影響。因此，在實踐中，要強調人員的專業(yè)性，注重從理論和實踐兩方面入手考察人員的專業(yè)性。

3.2 優(yōu)化廢水處理過程

基于廢水污染物的準確分析落實廢水處理措施，可以保證廢水的處理效果，但在處理過程中，經常會因對處理過程監(jiān)管不力而造成處理措施落實效果不佳。針對這種情況，需要強調兩方面的工作。①明確廢水處理流程，并基于流程做好監(jiān)管責任劃分。流程明確對處理的規(guī)范化、標準化具有重要意義。②加強對處理措施具體執(zhí)行監(jiān)管。比如，在污水處理實踐中，確定處理流程及處理標準，監(jiān)管單位要嚴格按照標準監(jiān)管執(zhí)行機構處理措施的落實情況，以充分發(fā)揮處理措施的實施效果，使廢水處理結果符合預期。

4 結語

乙二醇作為一種重要的化工原料，在當前各方生產中被廣泛應用。我國當前主要的乙二醇生產工藝為草酸酯煤制乙二醇，該工藝技術在實施過程中會產生不同特點的廢水，如果處理不當，會造成嚴重的環(huán)境污染。因此，對具體的工藝技術路線進行分析，并就廢水的來源以及特點進行全面研究，從而提出針對性的處理思路，以保證廢水處理效果達到最佳。

參考文獻：

[1]魏永忠.“煤氣化制乙二醇污水處理及回用研究與工業(yè)應用”項目通過中石化科技部審查[J].化工與醫(yī)藥工程，2017（1）：67.

[2]孫建堂.煤制乙二醇技術高鹽廢水處理方案選擇[J].現(xiàn)代化工，2017（4）：164-165.

[3]艾娟.煤化工廢水處理工藝技術的研究及應用進展[J].環(huán)球市場，2017（8）：144.

[4]李建峰.低溫甲醇洗裝置在煤制乙二醇項目中的應用[J].科技風，2017（4）：89.