煤制烯烃废水对污水SBR影响的研究及处理措施.docx

          煤制烯烃废水对污水SBR影响的研究及处理措施                    摘要：本文对煤制烯烃各装置工艺生产过程中产生的不同污水现状进行分析研究，根据各装置产生污水的工艺环节，分析出各股废水指标污染物来源和含量及特点明确了装置内污水产生单元运行不畅对本装置生产及对整个污水处理系统的影响同时通过实际生产运行经验总结出高污染物污水对SBR生化处理系统造成异常波动的处理措施，验证了对高COD、高氨氮污水选用“预处理+SBR生化”处理，可以明显降低污水中有机物、氨氮等污染物的含量，实现污水全部回收利用关键词：SBR；污水系统；氨氮；COD；处理措施1 引言煤制甲醇、甲醇制烯烃生产过程中产生多种污废水，如煤气化过程的黑水与灰水，甲醇分离洗涤废水，MTO反应过程合成水、含油污水，循环水系统排污水，等等各种污废水中悬浮物、COD、氨氮、硫化物、氰化物、油、溶解固体、硬度等污染物含量各不相同各种污废水水量较大、高污染这些高污染污废水需根据自身的特点选择合适处理工艺，实现废水、废弃物的资源化利用及环保达标2 气化废水现状分析研究2.1 气化废水现状气化装置渣池中含有细渣的黑水与激冷水一起进入高压闪蒸、低压闪蒸和真空闪蒸罐，一部分经灰水处理后和澄清水返回水煤浆制备单元循环使用。

为了防止气化装置内部循环水系统结垢，在入炉高温段增加高温分散阻垢剂，在灰水槽内增加絮凝剂，沉淀大部分粉煤灰与部分结垢物质同时，为防止系统中硬度积累，造成气化装置内部结垢严重，将一定量的低压灰水经换热降温后排出系统送污水处理装置进行生化处理，并补入相应的新鲜水或除盐水气化装置排污量主要取决于气化内部循环水中硬度、碱度以及氯离子含量的高低，水中硬度、碱度均会引起气化内部结垢；氯离子可加剧对气化装置内关键部位的腐蚀气化内部循环水中有机污染物含量高低对气化装置影响较小气化污水中主要有机污染物为COD、氨氮、硫化物、氰化物、甲酸等，主要无机物质有高硬度、高含盐量、高硅、高粉煤灰、碱度时高时低、氯化物2.2 气化装置存在有关污水的问题气化污水中有机污染物对气化装置影响较小，而此类污水中硬度、硅、悬浮物等无机污染物对气化装置影响很大，易使气化装置的炉内下降管、激冷环、激冷水过滤器、激冷水泵出入口、高压闪蒸罐、真空闪蒸罐、除氧器、高压灰水泵等部件或部位结垢，影响气化装置长周期稳定运行2.3 气化污水水质分析研究气化废水主要来自激冷水、煤气洗涤水和渣水，由于气化温度高，所以废水中的有机物浓度较低，且多为烃、一拳、丙醛、甲醇、乙醇等小分子有机物，可生化性较好（B/C＞0.5），但废水中含有分散剂。

2.4 气化废水对污水装置的影响（1）SBR生化系统进水氨氮主要来自于气化废水，由于降解氨氮的菌种（硝化细菌）对外界环境相对敏感，且繁殖周期较长，遇气化废水氨氮波动情况，SBR生化系统溶解氧也会随之波动，严重时导致出水氨氮上涨，甚至超标2）气化废水硬度及碱度相对较高，除造成SBR生化系统进水管线结垢外，该废水中的钙镁离子会在SBR池内发生沉淀，导致活性污泥中无机组分上涨，影响污泥活性3）分散剂多为磺酸盐类物质，是一种表面活性剂，具有很强的分散性，除影响SBR活性污泥絮凝沉降性能，导致出水悬浮物含量上涨外，还会抑制硝化细菌活性，同时会导致生化系统产生大量黏性泡沫，进一步影响系统充氧效率3 MTO反应副产净化水分析研究3.1 净化水现状在甲醇制烯烃反应产物中，约56%（wt）是反应副产水，这部分水在急冷塔和水洗塔中冷凝，主要有机物种类有甲醇、二甲醚、乙酸、乙醇、甲乙酮、丙酸、催化剂粉末、分散剂、柴油、二甲苯等污水汽提塔汽提其中的少量甲醇、二甲醚等有机物后，汽提后净化水采用投加液碱（20%的NaOH）调节污水的pH到8～10，外排至污水处理装置排水量一般在180～220m3之间，该股水硬度接近零，电导率很低。

3.2 MTO装置存在有关污水的问题净化水COD较高，且多含大分子有机物质，易造成后续设备及其附属备件污堵，影响MTO装置运行负荷3.3 MTO反应副产净化水水质分析研究MTO净化废水主要为水洗塔排污水（添加有机分散剂），水质相对稳定，其特征污染物主要有COD、油、磷酸盐等具体为：pH=8-9、COD=200-500mg/L、P=5-15mg/L、油≤20mg/L3.4 MTO净化废水对污水装置的影响（1）MTO净化废水COD组分复杂，含甲醇、二甲醚、丙酮、奈及苯类物质，可生化性较差，易造成生化系统针对COD等污染物质的去除率下降，严重时导致出水超标；（2）磷酸盐为分散剂添加量波动，会使SBR生化系统表面产生大量泡沫并粘附有活性污泥，容易导致出水COD及悬浮物等指标超标；（3）MTO净化废水含柴油、二甲苯等有机溶剂，进入生化系统后，不易降解，还会包裹菌胶团，进而影响活性污泥针对溶解氧的利用率，造成出水氨氮上涨4 污水装置SBR现状4.1 SBR原理SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术 SBR工艺主要包括如下四个阶段：进水、曝气、静止、滗水。

该工艺区别于传统活性污泥法，具有如下特点：（1）反应效率高，好氧、厌氧交替运行，不容易发生污泥膨胀；（2）每批次运行完成后，池内稀释比例高，抵抗污染物冲击能力强；（3）处理工艺简单，较传统活性污泥法工艺省去了污泥回流系统、二沉池等构筑，占地面积少遇进水水质变化情况，可通过调整运行周期等方式确保系统稳定运行，工艺调整空间大；（4）所涉及设备种类少（风机、循环水泵、滗水器及排泥泵、曝气盘等），维修方便；（5）具有较高的降解有机物、脱氮除磷效率4.2 项目运行情况根据2014年污水处理装置开车至2020年生产负荷及水质逐步对污水处理工艺控制指标的优化，SBR处理负荷稳定提升，且各出水指标（COD、氨氮等）满足并由于《GB8978-1996》一级排放标准，杜绝了公司外排废水超标等环保事件的发生4.3 污水SBR存在问题（1）SBR循环水泵出口管线及叶轮气蚀严重（含腐蚀），管线泄漏点多、泄漏率高，存在重大安全及环保隐患2）SBR活性污泥中，有机组分占比少（MLVSS/MLSS=30%），影响其针对污染物质的处理效率5 污水SBR异常波动处理措施5.1 SBR进水C/N高，抑制硝化细菌活性，导致系统抗氨氮冲击能力低2015年SBR初期投运后，其针对COD及氨氮的去除率均较高（COD大于97%、氨氮大于99%），但其针对氨氮指标的抗冲击能力较弱。

结合装置生产特点，通过同行业调研、内部中试等措施，初步判断生化系统异养菌的过度繁殖在一定程度上抑制了硝化菌的活性）于是调整生化系统进水C/N比，并最终确定为4.5:1，协同运行周期的调整（12h调整为8h），在确保处理效率的前提下，污水处理负荷及SBR生化系统氨氮负荷趋于提升6.2活性污泥中无机组分高，污泥活性低2015年，SBR生化系统活性污泥泥质泛白，且无机组分占比高（约70%），导致污泥处理效率低初步判断为污水高效澄清池污泥内有机污染物含量高，影响压滤机的运行效率将高效澄清池排泥流程变更至污泥浓缩池，与SBR生化系统排泥混合后，经离心脱水机进行处理，提高了压滤机运行效率（滤布更换周期由3次/月延长至1次每月）由于同时对回用水污泥处理系统溢流液流程进行了变更，使得SBR生化系统进水固含量得到了有效控制6.3 SBR污泥浓度高，影响生化系统充氧效率2015年SBR系统投运初期，污泥浓度控制为14-16g/L，活性污泥絮凝沉降性能较差，沉降比及出水悬浮物含量均较高初步判断为高污泥浓度运行情况下，影响SBR生化系统充氧效率，导致污染物降解效率下降于是加强系统排泥强度，将污泥浓度降低至8-10g/L后，SBR生化系统溶解氧趋势趋于好转，其针对COD及氨氮等污染物的去除效率明显上涨。

6.4 SBR进水油含量高2016年10月，MTO净化水水质波动，水质呈乳白色，且柴油类等刺激性气味强烈，实测油含量大于800mg/L，由于波动幅度大，导致SBR进水油含量高达307mg/L为减少本次波动对SBR生化系统的影响，装置立即停止SBR进水操作，并执行闷曝，同时调整流程，对生产污水池内储水进行置换连续置换12h后，生产污水池内油含量低于30mg/L，SBR生化系统按常规负荷的30%进行进水，并根据系统运行及出水水质情况逐步提升负荷，2天后，生化系统满负荷运行，各出水达标6.5 SBR反应池内进入高浓度大分子有机物2018年10月，气化废水氨氮上涨，超出SBR生化系统处理能力，为稳定生产，通过储存未经MTO汽提塔处理的废水事故池进行勾兑，以达到稀释氨氮目的随着勾兑量的提高，SBR生化系统出现溶解氧波动、出水泡沫含量上涨等异常情况，最终导致出水COD、氨氮等指标大幅度上涨，同时伴有活性污泥解絮情况分析为未经MTO汽提塔处理的废水含有大分子毒性物质，导致污泥中毒由于本次冲击对系统的影响较大，首先停止回收处理未经MTO汽提塔处理的废水；其次污水装置降负荷运行，同时，向SBR反应池内接种同类污泥，历时2个月，系统恢复至冲击前负荷，且各出水达标。

参考文献：[1] 郑兴灿. 李亚新编著. 污水除磷脱氮技术.1998[2] 钱易等主编，现代废水处理新技术.1993.[3] 杨岳平等主编，废水处理工程及实例分析.2003.  -全文完-。