[发明专利]一种用于碎煤加压气化工业废水的深度预处理方法

说明书

技术领域

本发明属于一种处理废水的方法，具体地说涉及一种碎煤加压气化工业废 水的深度预处理方法。

背景技术

目前，由于我国面临着天然气短缺的严峻问题，使得煤制天然气有了很大 的市场空间。碎煤加压气化技术相比其它气化技术，从煤种适应性、技术成熟 和稳定性、综合能耗比、气体中甲烷含量以及投资费用等均具有明显的优势， 且副产品多，经济附加值高，作为煤制天然气项目具有得天独厚的优势；但碎 煤加压气化产生的煤制气废水处理一直是国内外废水处理领域的一大难题，不 仅水量大，而且含有大量酚类、芳香烃类、杂环类、氨氮等有毒有害物质。使 煤转化为天然气的过程，包括煤的高温干馏、低温干馏、气化、等煤加工制品。 该煤化工项目排放废水是在煤加工过程中产生的，主要以高浓度煤气洗涤废水 为主。该废水的特点是水质很复杂，含有大量酚类、长链脂肪烃、多环芳香族 化合物及含杂环化合物和氰、油、氨氮等有毒有害物质。根据煤质不同，经过 萃取脱酚(二异丙基醚或MIBK)和蒸氨预处理后，废水中主要污染物浓度为： 化学需氧量(CODcr)一般为2000mg/L～4000mg/L，甚至更高，而总酚浓度为600 mg/L～800mg/L、氨氮浓度为150mg/L～200mg/L。

我国煤制天然气项目主要分布在内蒙、新疆、宁夏、陕西、山西和甘肃等 煤炭资源分布较丰富的地区，而这些地区的水资源分布极少，水资源缺乏地区 意味着水环境容量有限的问题，甚至没有纳污水体，因此，环保要求企业最大 限度对生产废水进行处理回用，努力实现废水少排放或零排放，水资源和水环 境问题已成为制约煤化工产业发展的瓶颈，寻求处理效果更好、工艺稳定性更 强、运行费用更低的废水处理工艺，实现“废水零排放”的目标，已经成为煤 化工发展的自身需求和外在要求。

目前，国内外针对碎煤加压气化工业废水的治理工艺主要是由预处理+生化 工艺+膜处理组合而成。通过前段的预处理和生化处理措施，一般废水COD可降 至200mg/L左右，但剩余的这部分COD指标主要为一些多环和杂环类化合物等 难降解的有机物质，继续生化已经很难去除，如直接进入后续的膜处理系统， 很快就会导致后续的膜系统污堵、膜通量下降、化学清洗频繁，出水水质变差 等，并且导致膜损伤严重，使用寿命大幅缩短；实践证明，为确保后端的膜系 统能够正常稳定运行，必须对生化尾水进行预处理，且预处理的效果是影响膜 系统稳定运行的关键所在，也是整个废水处理及回用系统的瓶颈。

目前，针对碎煤加压气化工业废水深度处理前的预处理工程实例较少，从 处理效果和实际运行情况来看，主要工艺有臭氧氧化、Fenton氧化为代表的高 级氧化技术和活性焦等物理吸附技术：其中臭氧氧化法COD去除效率低，电耗 高等，效果不太理想；Fenton法药剂耗量大、两次调酸碱，且产生化学污泥量 大，出水中盐含量增加等，投资费用和运行成本高；活性焦等吸附虽然可以有 效吸附废水中的有机物，但由于脱附困难、处置装置规模庞大、运行操作较复 杂，吸附剂年耗量大，运行成本很高。

综合以上工艺，对于碎煤加压气化工业废水均有一定的处理效果，但对于 大型煤制气项目，废水排放量大，处理规模往往上千吨/小时，采用这些工艺势 必会造成预处理投资大、运行成本高、管理复杂等不利因素，大大增加企业的 产品成本，企业负担较重。

发明内容

本发明的目的是针对碎煤加压气化工业废水提供一种投资省、运行稳定、 运行成本低的能够满足膜系统进水指标的用于碎煤加压气化工业废水的深度预 处理方法。。

本发明的碎煤加压气化工业废水是经过生化和絮凝沉淀处理后的生化站尾 水，废水中化学需氧量主要为难降解有机物质，COD为120-200mg/L之间，色 度在50-80之间，甚至更高。

本发明的处理方法包括以下步骤：

(1)多介质过滤器

来自生化站生化处理和絮凝沉淀处理后的废水，进入多介质过滤器，主要 去除大部分悬浮物和油类，并降低部分色度和COD指标，改善后续装置进水要 求。

(2)超滤

经过多介质过滤器后，进入超滤装置，用于滤出大部分的细菌、藻类、胶 体物质以及微小的颗粒物，使废水浊度大大降低，保证后续树脂的正常运行。

(3)特种树脂吸附