1、煤制甲醇廢水特征概述
作為一項耗水性較高的產(chǎn)業(yè)，煤制甲醇生產(chǎn)過程中難免會出現(xiàn)大量的廢水，這些水中不但具有粉煤灰等物質(zhì)，同時也包括一些硫、磷物質(zhì)，如果直接排放到環(huán)境當(dāng)中，難免會對環(huán)境構(gòu)成巨大的影響與威脅。在大多數(shù)情況下，國家對于類似企業(yè)也有限制和要求，所以一些企業(yè)由于無法解決排污問題，相繼被問責(zé)、關(guān)停。不過，由于廢水處理成本高、影響面大，目前依然有許多區(qū)域沒有解決該問題，同時監(jiān)管不到位也導(dǎo)致了大量的水資源被污染，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性。
2、項目概況
2.1 廢水構(gòu)成情況
某化工企業(yè)采用德士古工藝水煤漿加壓氣化技術(shù)，該技術(shù)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水，需要經(jīng)過硫回收、甲醇精餾等裝置來排出，煤漿的系統(tǒng)沖洗水也是廢水的主要構(gòu)成部分之一。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來看，煤制甲醇廢水的特征以氣化廢水為主、其他廢水占比較低。其中氣化廢水的占比為80%，懸浮物主要為無機(jī)物。而有機(jī)物方面主要包括可生化性良好的甲酸等物質(zhì)，其中存在明顯的碳氮比失調(diào)的問題，具有低碳、高氨氮的特征。除此之外，內(nèi)部具有較高的鈣離子濃度，這也是廢水的重要技術(shù)特征。
2.2 SBR工藝介紹
SBR技術(shù)是序列間歇式活性污泥法，作為一種利用間歇曝氣方法處理活性污泥的技術(shù)類型，該技術(shù)的核心就是能夠?qū)崿F(xiàn)均勻化的生物降解，同時還具有重復(fù)沉淀的功能，池內(nèi)還設(shè)置有污泥回流系統(tǒng)。在該技術(shù)應(yīng)用過程中，能夠采用時間分隔的技術(shù)，以替代穩(wěn)定的生化反應(yīng)，該技術(shù)能夠靜置，進(jìn)一步替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀技術(shù)。
3、SBR工藝特征與運(yùn)行情況
3.1 工藝特征
SBR工藝技術(shù)優(yōu)勢顯著，主要體現(xiàn)在以下幾個具體方面：其一，工藝簡單，前期投資較少。SBR工藝的運(yùn)行模式為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀以及排水和待機(jī)等環(huán)節(jié)，其中可以借助于運(yùn)行模式優(yōu)化的方式實(shí)現(xiàn)間歇、有序的操作，整個過程十分緊湊，內(nèi)容也相對簡單，不需要特別復(fù)雜的管線傳輸就可以輕松實(shí)現(xiàn);其二，對于不同類型的水質(zhì)都具有一定的適應(yīng)能力。在整個SBR工藝技術(shù)實(shí)施過程中涉及到五個主要階段，不同階段的運(yùn)行時間以及混合液的體積變化都會根據(jù)氣化廢水性質(zhì)、運(yùn)動情況以及出水量來進(jìn)行調(diào)整，同時時序方面也會更為靈活;其三，有機(jī)物去除率較高。SBR工藝具有較高的有機(jī)物去除率，同時還具有不錯的靜置沉淀效果，可以很好的完成沉淀任務(wù);其四，不容易出現(xiàn)污泥膨脹。在SBR工藝技術(shù)實(shí)施過程中，系統(tǒng)大多數(shù)時候處于待機(jī)的狀態(tài)，這個階段污泥會進(jìn)行內(nèi)院呼吸，產(chǎn)生的污泥量比較小，所以也不容易出現(xiàn)膨脹的問題;其五，脫氮除磷效果突出。廢水在SBR工藝處理過程中會經(jīng)歷好氧、缺氧以及厭氧等階段，還會發(fā)生硝化、反硝化等環(huán)節(jié)，同時增加污泥的活性;其六，有利于中水回用技術(shù)的落實(shí)。在項目設(shè)計過程中，可根據(jù)處理水的要求來進(jìn)行中水回用管理，該工藝流程包括有物化以及生化兩個重要階段，根據(jù)不同的廢水 >
3.2 運(yùn)行情況
3.2.1 物化處理
物化處理主要包括SS去除、鈣去除以及酸堿度調(diào)整三個方面。其中SS去除環(huán)節(jié)中，氣化水粉煤灰的濃度很高，甚至在水質(zhì)不穩(wěn)定的情況下會達(dá)到500mg/L，前期投入的混凝劑選擇PAC以及PAM助凝劑，可以快速達(dá)到預(yù)期的水質(zhì)要求。在PAC投加量控制到適當(dāng)?shù)姆秶螅梢酝ㄟ^投加4mg/L的PAM來加快反應(yīng)速度，同時沉淀的絮凝效果也會提升，處理后水中的SS濃度達(dá)到一個穩(wěn)定的數(shù)值;在鈣離子的去除環(huán)節(jié)當(dāng)中，鈣含量大多數(shù)情況下屬于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，質(zhì)量濃度穩(wěn)定在210～230mg/L，如果對水中的鈣不處理就放入到生化池中，會導(dǎo)致鈣離子的存在影響到碳酸鹽系統(tǒng)的酸堿度，從而導(dǎo)致二氧化碳的綜合利用效率降低，影響到硝化過程，對反應(yīng)形成抑制效果。在本次SBR工藝技術(shù)升級中，采用了化學(xué)方法進(jìn)行鈣離子的去除，通過投放適量的磷酸到攪拌槽當(dāng)中進(jìn)行鈣離子的去除，去除后不會對后續(xù)的生化處理產(chǎn)生較大的影響;這個過程中SBR進(jìn)水的酸堿度需要在8～9左右，投入適量的氫氧化鈉可以中和掉過量的酸，同時氫氧化鈉的投放量也需要控制好，否則就會影響最終的調(diào)整結(jié)果。
3.2.2 生化處理
生化處理的過程主要包括四個方面：首先，污泥的培養(yǎng)環(huán)節(jié)。在污泥的培養(yǎng)過程中，可采用接種細(xì)菌的方法來進(jìn)行活性污泥的培養(yǎng)與馴化，該過程中附近的生活污水處理廠可以引入接種污泥，通過投入SBR池中的方式來進(jìn)行處理。在池內(nèi)注入適量的清水，按照100：5：1的比例投放氮源及磷源，做好池內(nèi)的通風(fēng)措施。在悶曝環(huán)節(jié)中，要適當(dāng)提升進(jìn)水的負(fù)荷，投加混合廢水并輔以大糞水進(jìn)行操作，同時在連續(xù)運(yùn)行一定周期后，進(jìn)行鏡檢查，此時可以發(fā)現(xiàn)褐色菌膠團(tuán)有很大的比例，其數(shù)量、種類基本穩(wěn)定。在確保去除率達(dá)到95%左右后，氨氮的處理工作基本完成，此時可以根據(jù)污水處理系統(tǒng)的設(shè)計要求來進(jìn)行正常的處理作業(yè);其次，碳源的控制。碳源的控制主要針對硝化反應(yīng)過程中硝化菌以二氧化碳作為碳源時的轉(zhuǎn)化過程，在這個過程中，需要做好有機(jī)碳的處理，完成硝酸氮到有機(jī)氮化物、氣態(tài)氮化物的轉(zhuǎn)化過程。在反硝化的過程中碳氮比較低的情況下，需要適當(dāng)增加投放的有機(jī)碳源。在這個過程中，工藝處理的廢水屬于高氨氮、低碳源的比例，所以利用SBR工藝進(jìn)行處理時，需要考慮到投加粗甲醇作為外來碳源的補(bǔ)充，結(jié)合實(shí)際的控制需要，還可以通過調(diào)整添加比例來確保技術(shù)實(shí)施的效果;再次，酸堿度的控制。酸堿度不單是確保硝化反應(yīng)與反硝化反應(yīng)的重要影響因素，同時也是直接影響SBR工藝脫氮運(yùn)行的基本條件。在SBR工藝技術(shù)應(yīng)用過程中，酸堿度的在線檢測工作需要同時開展。在硝化階段中需要保持pH值在6以上，如果低于此值需要及時投加堿液，而在反硝化過程中酸堿度上升到7.5以上后才視為處理效果良好;最后，溶解氧控制。實(shí)際上，SBR工藝中脫氮效率與溶解氧的比例具有密切的關(guān)系，所以需要控制好溶解氧的質(zhì)量濃度，如果低于1mg/L，那么會影響最終的反應(yīng)效果。
4、結(jié)語
綜上所述，煤制甲醇技術(shù)的特殊性以及原材料的特殊性都決定了其廢水必然具有較強(qiáng)的污染性，通過物化技術(shù)配合SBR工藝來進(jìn)行廢水處理，可以有效降低水資源的污染率，同時也可以確保出水水質(zhì)。根據(jù)運(yùn)行結(jié)果來看，生化高氨氮甲醇生產(chǎn)廢水采用該技術(shù)可以得到良好的處理效果，值得應(yīng)用并推廣。( >
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