[实用新型]一种处理煤制甲醇废水的工艺装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种处理煤制甲醇废水的工艺装置。

背景技术

随着石油资源紧缺、油价上涨及甲醇汽油的推广使用和甲醇生产烯烃类物质关键技术的突破，国内外甲醇生产正呈现突飞猛进的态势。甲醇作为清洁能源和石油化工的原料替代品，市场需求量急剧增加，煤制甲醇项目也越来越多，甲醇废水的处理问题受到环保部门和科研机构的高度重视。氨氮排放量呈逐年增大趋势，从2003年的1297kt·a^-1上升至2006年的1413kt·a^-1，因此采取有效的废水处理工艺非常重要。甲醇生产原料包括天然气、煤、轻油、重油等，鉴于我国自身的资源储量现状，煤将成为我国甲醇生产最重要的原料。随着煤制甲醇厂家在国内大批上马，随之带来的废水对环境的污染不容忽视。

煤制甲醇废水的特点为：水质水量变化较大，废水来源主要为气化废水，占80%左右；高氨氮（约400mg/L）；COD质量浓度适中（约850mg/L）；有机物以甲酸为主，BOD₅/COD_Cr约为0.5左右，可生化性较强，氨氮以无机氨为主；悬浮物以无机物为主。由于实际运行操作、事故排水等原因，废水中氨氮浓度可能暂时较高（可达到500~800mg·L^-1），对生化处理产生严重的冲击，造成系统崩溃，需要较长时间恢复。

目前处理煤制甲醇废水常用的生化方法有厌氧、好氧或厌氧＋好氧复合等多种生物处理工艺。具体有序列间歇式循环活性污泥法（CASS）、UASB反应器工艺、A²O工艺。

（1）序列间歇式循环活性污泥法（CASS）处理工艺

CASS属于序列间歇式活性污泥法（SBR）工艺的一种变形，工艺特点与传统SBR相似。CASS工艺最大的特点是连续进水，间歇排水。为了提高废水的可生化性和防止污泥膨胀，一般设有生物选择器或预生物反应器。

与普通活性污泥法相比，CASS工艺流程简单，占地面积小，投资较低；处理效率高，出水水质好；运行灵活，适合分批建设。但是工艺本身也存在一些不足，如运行管理较复杂，关键设备滗水器（SBR工艺采用的定期排除澄清水的设备）故障率高。CASS工艺周期排水量仅为有效容积的1/3，一般情况下要求最少设置两池，因此处理装置容积闲置率较高。另外，由于排水为间歇方式，使CASS工艺与后续处理设施衔接较困难，通常要增加中间水池和提升设备。

CASS工艺目前在国内多用于生活废水和一些可生化性较好的工业废水，如食品工业废水等。但CASS工艺对氨氮的去除效率一般。据国内研究应用CASS工艺较多的总装备部工程设计研究总院环保中心的研究资料显示，当进水氨氮大于100mg/L时，出水氨氮的浓度超过50mg/L，氨氮去除率小于50%。为了增加脱氨效率，工程实际中增加了水解酸化池和污泥回流系统，使废水处理系统投资增加，运行费用升高，管理难度加大。

（2）UASB反应器＋好氧

废水先进入调节池调节水质、水量，并进行预曝气，然后进入隔油池进行除油，除油后的废水经pH（化学沉淀法）值调整、混凝沉淀后进入UASB进行厌氧生化处理，然后进入好氧池进行好氧生化处理，最后经过沉淀、消毒、过滤及活性炭吸附，处理后的水送循环系统。

（3）A²/O法

A²/O的处理机理是硝化与反硝化作用。硝化作用就是废水中的氨氮在有氧条件下通过硝化菌作用，将氨氮氧化成NO₂和NO₃，同时降解废水中的氰等有机物。反硝化作用就是在缺氧的条件下，通过脱氮将硝化反应所产生的NO₂和NO₃中的N还原为N₂排入大气，达到脱氮的目的，同时降解有机物。该工艺在国内焦化厂应用较多，废水处理效果较好。