鲁奇煤气化含酚污水回用循环水系统的应用

第31卷第8期工业水处理Vol.31 No.82011年8月Industrial W ater TreatmentAug.，2011_鲁奇煤气化含酚污水回用循环水系统的应用武强,张君波(河南煤化集团煤气化公司义马气化厂,河南义马472300)[摘要]鲁奇加乐气化产生的废水成分复杂,其生化处理和后续应用均较困难。河南某气化厂借鉴国外应用实例,将鲁奇加压气化产生的含酚废水生化处理后直接回用至循环水系统，回用近1a来,碳钢腐蚀速率平均为0.029 8mm/a,不锈钢腐蚀速率平均小于0.001 mm/a,且节约了大量水资源,减少了排污总量,取得了良好的综合经济效益。[关键词]鲁奇加压气化污水;生化处理;循环水[中图分类号] TQ085 [文献标识码] B [文章编号] 1005- -829X(2011)08- 0091-02河南某气化厂是一家年产值12亿元的国有企生化处理后的污水水质见表1。.业，主要产品有300万m'/d 净煤气、30万Ua甲醇、表1生化处理 后的污水水质20万la二甲醚及8万la的煤焦油、煤中油、粗酚、项目pH电导率CI总贼SO2总Fe悬浮物液氨等副产品。每年消耗新鲜水超过1000万t,而.。 数值8.42 2325.82 491.80 549.51_ 210.87 0.81 78.26项目油COD氨氨硫化物挥发酚钙硬止磷该区域为缺水地区,用水紧张,供水问题已成为限制数值2.08 126.52 1.60 0.2 0.29 162.94 0.47企业发展的“瓶颈"。如果将煤气冷却和净化过程中注:除pH、电导率(uS/cm)外,其他各项日单位均为mg/L. .产生的含酚工艺污水及生产废水经生化处理，再回为了缓解供水矛盾，需将经生化处理后的污水用于工业循环冷却水系统，将有效缓解企业供水紧回用于循环冷却水系统然而由表1可知,生化出水张的问题,并减轻污水外排对周围环境造成的影响。远未达到《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050- -2007)中 规定的要求,这就对循环冷却水处1污水处理工艺理技术提出了更高的要求。为此笔者在借鉴国外同目前煤气冷却和净化过程中产生的含酚工艺污类型鲁奇加压气化生产工艺的污水回用经验的基础水及生产废水量为180th,该污水的pH在7.5~上,通过相关试验,开发了新型水处理药剂,并在实9.0 ,COD 5 000~6 000 mg/L,氨氮200~300 mg/L,总际中进行了应用。在以上水质条件下进行了循环水酚0.9~1.2 gL,油<200 mgL。小试结果表明,将该污补充水的回用，不仅保证了生产装置的安全长周期水直接回用于循环冷却水系统，出现了严重的沉积运行,还节约了大量新鲜水、减少了排污总量,而且物附着、设备腐蚀和菌藻的大量繁殖现象,威胁到企取得了良好的经济效益和环境效益，简化了处理流业的安全和长周期运行,甚至会造成经济损失。为此程,在相对较少的投入下实现了相应收益。需要先对该污水进行生化处理，才能使其满足回用2缓蚀方案的选择水的水质要求。所用生化处理工艺流程见图1。号-水解酸化池+SBR反应池+酸化罐]+接触氧化池◆沉淀池由表1可知,回用水中的硫化物质量浓度高达0.2mg/L,其作为补水进人系统后,随着循环水浓缩明←回用水池]多介质过滤器一化学氧化池+瓦浮池倍数的提高,浓度还会大幅提高,是回用污水中腐蚀离子的主要来源。在含硫化物的循环水中，单靠沉积图1生化处理工艺流程 .膜型缓蚀剂很难达到理想的缓蚀效果，所以在配方污水先用泵送至水解酸化池，利用厌氧污泥的中增加了8.0~12.0mg/L的氧化膜型缓蚀剂咪唑啉作用,对污水中的大分子、苯环类物质进行降解,提衍生物，将沉淀膜型的缓蚀剂、氧化膜型缓蚀剂和二高可生化性，然后进入SBR池,通过好氧、缺氧交替价金属离子复合使用,同时抑制阳极和阴极的腐蚀,作用,去除污水中的有机物、NH-N等污染物。由于大大提高了药剂的缓蚀性能,确保了处理效果。降解不彻底,需经过二级生化,再进人酸化罐改性,3阻垢方案中国煤化工出水送接触氧化池，在生物膜和悬浮活性污泥的联;YHCNMHG合作用下,进一步除去污水中的COD.,BOD污染物。从表1可以自山，山于四用小的硬度、碱度较- 91-.经验交流工业水处理2011-08 ,31(8)高,因此其结垢趋势较严重,另外,回用水的氨氮、铁试验用水:气化厂提供的现场污水;试管材质:离子、悬浮物、油含量等都超出正常循环水补充水的不锈钢.铜和20*碳钢;流速:0.8~1.0m/s;浓缩倍数:水质指标,这些因素都会导致污垢的大量沉积。为此4.5;药剂初始质量浓度为:咪唑啉衍生物缓蚀剂12.0选择了PBTC、聚天冬氨酸和专有带示踪基团的磺mg/L,复合型阻垢剂80mg/L;正常运行后控制咪唑啉酸盐共聚物的复合型阻垢剂,投加质量浓度为衍生 物缓蚀剂质量浓度为8.0~10.0 mg/L,复合型阻垢80m/L,复合型阻垢剂能够在高温、低流速等恶劣缓蚀剂质量浓度为65~75 mg/L(所有药剂浓度均条件下，防止铁、钙、镁、锌和悬浮物等的析出沉积,以商品浓度计);pH:8.5~9.2;进出口温差:8~10%。从而保证了设备的换热效果。测试结果表明:碳钢、不锈钢铜的腐蚀速度分别为0.081、0.004 8、0.004 1 mn/a;黏附速度分别为4杀菌灭藻方 案的选择11.21 .8.34、.7.86 mcm;打开试管,试管内均无点蚀现针对回用污水的特点,结合现场实际情况,氧化象,基本无沉积物。另外在动态模拟试验装置0.5m性杀菌灭藻剂(次氯酸钠)采用连续投加的方式,质范围内监测和下风向5m处监测,氨、苯酚、硫化氢量浓度为2.0~5.0m/L,这样不仅可以有效抑制菌均达到国家工业卫生环境质量标准。这表明:处理方藻的繁殖,强化黏泥控制效果,而且可以氧化循环水案能够满足污水回用的要求,对环境没有影响。中的硫化物，同时可以将产生点蚀的可能性降到最低。另外选择具有除油功能的含氮有机化合物作为6现场应用非氧化性杀菌剂，每月投加1~2次，每次投加80~根据动态模拟试验结果，在该气化厂某-热电100mg/L，在剥离黏附的黏泥的同时清洗系统中的站循环水系统进行实际工程应用。该系统循环量油污,而且可以防止菌藻产生抗药性。6000m/h,凝汽器换热列管材质为不锈钢,其余换热器、管道材质为普通碳钢,污水补水量约60t/h,5动态模拟试验不足部分用一次水补充，排污水进入厂区生活污水按照《冷却水动态模拟试验方法》(HG/T2160--管网处理后达标排放。系统用清净水进行清洗预膜2008)对药剂进行了动态模拟试验,装置采用型号为后,于2010年2月开始补充回用污水,并根据循环WKMZ智能动态模拟仪器。水指标逐步加大回用量。具体运行水质见表2。表2监测项目实际运行平均值指标pH电导率总磷正磷Ca°CI碱度余氣总硬NO;NH COD SO-总Fe异养菌数浓缩倍数平均佰8.71 5312.13 9.12 1.61 821.90 828.16 446.13 0.97 1 392.56 0.27 2.69 186.29 934.57 1.28 5.73x10* 2.63注:除pH、浓缩倍数电导率(uS/cm)、异养的数(mL1)外,其他各项日单位均为mg/L.经过半年的运行，热电站换热器温差无变化，若实现向企业内其他循环水系统推广，每月可回用换热效果良好,运行期间的平均腐蚀速度为,碳钢污水 12.96万m' ,全年能为企业节约200多万元。0.0348mm/a,不锈钢<0.0018mm/a,铜合金0.006.8结论mm/a。2010年8月打开一台油冷器检查列管内壁光滑,无明显腐蚀结垢,仅封头底部有少量黏泥沉(1)鲁奇煤气化废水含有大量悬浮物、氨氮、硫.积,冷却塔内壁光亮,未因COD较高造成黏泥滋生。化物、油、挥发酚等有害成分,使水质具有强腐蚀性从运行数据看,系统水质可控,且碳钢、不锈钢腐蚀和富营养化,污水回用于循环冷却水系统后,加强缓速率均达到国标很好的水平,仅铜合金的腐蚀速率蚀处理和微生物控制是关键。略超,与动模试验结果一致,分析认为应与水中某(2)鲁奇煤气化废水经生化处理后回用于循环些有机物发生络合反应所致。冷却水系统，虽增加了处理难度，但节约了原水消耗,经济效益和社会效益显著,是同类煤化工企业废7经济性分析水再利用的一个良好方向。上述热电站循环水系统采用污水回用后,该循环水系统每月回用污水16 096m',平均每月节约新[作者简介]武中国煤化工建筑科技学院,电鲜水费40214元,回用后每月增加药剂支出25909:YHC N M H G126.com。元，也就是说每回用1 m23污水可节约费用1.61元。[收稿日期] 2011-05-16-92-