煤化工污水处理工艺技术设计

煤化工污水处理工艺技术设计摘要：随着环境污染和不可再生资源的锐减，在实现废水污染最小化的同时，提升废水的循环利用率也是一个重要目标。煤炭作为工业生产环节中的重要支持资源，在生产过程中会形成大量的高污染化工废水。在环境问题作为全球关注热点的今天，国家在工业取水和排污的审核标准十分严格，污水循环利用也随之成为企业排污的又一重点目标。本文旨在通过对污水处理环节涉及工艺的探讨，分析化工水的高污染特性，致力于攻坚排污问题，为增强经济效益和环境保护力度提供参考建议。关键词：煤化工；污水处理；工艺技术；设计1煤化工中水处理技术优化意义优化煤化工中水的处理手段，在提升能源利用率、减少能源损耗方面增益显著。不同于传统的煤化工企业，新兴企业在中水处理上采用了更加前沿的技术，在提升净化效果的同时，能源的损耗也得到减缓。因此，为了实现产业的腾飞，需要帮助企业内的相关工作人员，树立正确的工艺设计观。在通过污水处理工艺优化的方式实现污染危害减少的同时，提升中水循环利用的可能性，提升资源利用率，在确保满足城镇能源供应需求的基础上，加强生态环境建设，实现企业可持续发展的最终目标。2工艺设计2.1水质分析及核心工艺选择对于高浓度有机废水，采用物化方法或直接利用好氧处理，由于运行费用高、耗能大，且很难达到预期的处理效果。因此，为保证达到预期的处理效果，控制能耗比，本次设计选择厌氧反应工艺+SBR工艺+高级氧化+固氮脱碳氮滤池组合工艺处理，以保证COD、氨氮、酚及难降解物质的去除，同时有效控制能耗比。SBR池作为生化处理段的核心工艺，投加磷盐溶液，以满足微生物生长对营养物的需求。臭氧高级氧化技术作为深度处理段的预处理工艺，可有效地将大分子有机物转化为分子质量较小的有机物，具有直接氧化去除COD的作用，同时又能增加可生化性，可为后续的二次生化处理奠定良好基础。固氮脱碳氮滤池集吸附、氧化及过滤于一体，配备了物联网+智能化控制系统，能有效控制硝化、反硝化进程。为了避免硝态氮及亚硝态氮的长时间累积对系统的运行产生不良影响，同时充分利用反硝化产生的碱度，通过智能控制系统在反硝化区投加甲醇，以加速其反硝化进程。系统内部运行碱度不足时，通过智能控制系统，可随时补充氢氧化钠溶液，以满足硝化段对碱度的需求。智能控制溶氧曝气设备的运行，氨氮的处理效果明显，出水效果好。固氮脱碳氮滤池作为本次深度处理段的除碳、脱氮的核心工艺，对系统出水是否达标起到关键性作用。2.2湿式双曲线通风冷却塔在一些煤化工企业生产环节中，某一项目的循环用水需求比较高，最大用水量可达369800mR/h，在排放处理阶段，相关工作人员会依据整体作业环节中的循环水冷却系统实际运行情况，选用湿式双曲线通风冷却塔内结构，并对其进行优化完善，实现煤化工废水的净化处理效果提升。虽然湿式双曲线通风冷却技术在净化耗时上，较传统的循环水冷却耗时更长，但是整体净化效果更为优秀。此外，该技术的运行投入成本更低，有助于提升企业经济效益。汽轮机作为湿式双曲线通风冷却水系统的重要组成设备，设计人员需要严谨筛选适当的汽轮机。常见的汽轮机在类型划分上一般分为两类，一类是电站汽轮机，另一类是空分带动式汽轮机。汽轮机依照自身排气冷却系统的差异又可划分为空冷与湿冷两类系统。分别是空冷系统与湿冷系统。在运行成本方面，空冷系统的成本会远高于湿冷系统。因此，在构建科学化煤化工业排污处理体系的工作开展中，相关工作人员既要结合企业实际需求选择合适的汽轮机，又要考虑设备整体运行成本在生产环节中实现的经济效益，达到企业长效可持续发展的最终目标。2.3初期雨水缓冲池初期雨水缓冲池的设计参数如下。(1）收集时间：30min。(2）主要建构筑物：1座缓冲池，9.3m×5.5m×3.0m，钢砼结构。(3）主要设备：2台潜污泵，Q=20m3/h,H=16m,N=2.2kW。2隔油池隔油池的设计参数如下。(1）表面负荷：2.8m3/m2/h。(2）主要建构筑物：1座隔油池，7.0m×7.0m×7.7m，钢砼结构。2.4污水回用技术科学有效的污水回用技术，可以将废水水质的硬度和碱含量削弱，是企业中广泛应用的化工废水处理手段。鉴于煤化工环节中生成的回水水质结构特殊，通常在废水处理时，会由工作人员定量投放一些石灰，再对回用水的硬度进行削减，通过纤维网过滤，最终实现水质软化的目的。同时需要依照回用水的杂质含量，做好脱盐处理，确保回用水的实际回用效益。此外，在实际脱盐作业环节中想要实现水资源高效利用，并且达到盐含量骤减，凝结水回用精处理系统是首选的处理办法。一些投入这一处理工艺的企业，可以在废水处理环节中完成对金属腐蚀物质的全效过滤，实现污水处理工艺的深度优化。此外，想要逐级实现凝结水回用精处理技术的突破，提升操作环节总运行效益，还需要有专人专员对运行设备的温度进行监控。设备运行温度超高，会导致废水排放量下滑，设备运行温度低冷会造成设备运行负载运行成本攀升。因此，维持精确的温度阈值控制，是确保回用水精处理技术高效运行的重要任务。2.5厌氧反应池厌氧反应池的设计参数如下。(1)HRT=6.1h。(2）主要建构筑物：1座厌氧反应池，φ10.0m×22m，钢砼结构。(3）主要设备：2台离心泵，Q=250m3/h,H=6m,N=7.5kW。(4）厌氧反应器三项分离器：32组。(5）厌氧反应器气水分离器：2套。(6）厌氧反应器泥水分离器：2套。(7）厌氧反应器布水系统：2套。2.6深度处理技术仅仅进行生物处理，生成的过滤后废水整体出水COD和色度都还没有达到排放基准，废水中含有的大量乳化物会直接排放到环境中。为了应对这个情况，废水的深度处理就成为关键环节，采用物化处理和高级氧化处理两种处理方式，实现对废水的深度过滤。常见的物化处理方式有混凝沉淀技术、吸附技术以及膜分离技术三种形式，这些技术现阶段都在化工废水处理的环节中普遍应用。根据实际应用参数，经过活性炭和组合膜技术处理后的化工污水可以达到废水排放或回用的标准。但是物化处理技术的根本是实现污染物分离，却无法对污染物直接降解，因此在后续环节还需要进行对分离物质的降解或再利用，杜绝污染源二次泄露。而相较于前两者而言的混凝沉淀技术，虽然投入成本低廉，过滤效果良好，但是会混入其他混凝材料的杂质，在物化处理的环节需要严格遵守适配剂量的标准，并且预设杂质去除的应对方案。2.7固氮脱碳氮滤池固氮脱碳氮滤池的设计参数如下。(1）氨氮负荷：0.08kgNH3-N/(kgMLSS/d)。(2）总氮负荷：0.03kgTN/(kgMLSS/d)。(3）容积负荷：5kgBOD5/(m3·d)。(4）主要建构筑物：2座固氮脱碳氮滤池，6.5m×6.5m×5.6m，钢砼结构。(5）主要设备：复合滤料，200m3,2～3mm,4～6mm;(6）专用滤板布水系统（沈阳莱科知源环保集团专有产品）：2套。(7）溶氧曝气器（沈阳莱科知源环保集团专有产品）：2套。(8）水泵：2台，Q=150m3/h,H=12m,N=5.5kW。3结论综上所述，在煤化企业生产环节中提升化工水处理工艺，优化污水处理效果，是企业走可持续发展道路的必然选择。从事实际操作环节的设计人员，需要加大自身的知识储备量，在技术和理论两个方面，积极吸取行业领域的前沿知识，提升专业素养，全方位推进煤化工产业可持续发展。参考文献：[1]张文歌,周先.煤化工生产废水处理新技术研究[J].决策探索(中),2