德士古煤气化灰水工艺分析

冯峰（实联化工（江苏）有限公司，江苏 淮安 223112）

我国境内煤炭储量居世界领先地位，它作为一种主要的能源资源，工业用途相当广泛。其中主要用于热力、炼焦制气、煤炭化工等行业。将煤进行气化制得洁净的煤气原料，是煤化工技术的前沿阶段。但是，煤气化的运行过程也会由于排放废水废气而给人们的生活空间造成污染，特别是排放废水所造成的水质污染相当严重[2]。选取改进SBR技术来治理德士古煤气化废水，其工艺成熟、效果优良、运行可靠，特别是氨氮降低率达98%左右，它是富氨氮煤气化灰水处理的一条有效途径。

1 德士古煤气化灰水组成特点分析

1.1 德士古煤气化过程

煤气化是一个伴有大量热效应产生的化学反应过程，其把煤当作主要原料，以空气、水蒸气或氢气为气化剂，在维持高温的状况下，使固体煤中的可燃组分转变成气体原料。在这一过程中，由于传质和降温以及其他原因，便导致产生了大量的工艺废水。

1.2 灰水的形成

德士古煤气化装置运行时，水煤气在冷却凝结时产生了饱和液态水成分，它们的来源主要是气化反应时通入的水蒸气组分及煤炭本体所含的固有水分。这部分凝结水混入了喷淋冷却循环网络被循环使用，多余的水间断外排即产生了排污灰水。所以，排污灰水本质上是来自于水循环系统的盈余排污水。其内部的溶解物和悬浮物中包含有水煤气中的大部分组分，具有相当代表性的德士古灰水质量组成分别是：苯＜9.5 mg/L；氨1295-2695；焦油无；甲酸化合物99-1198；氰化物9.9-29.7；COD 198-755。

1.3 废水的特性

通过总结可知，德士古煤气化排放灰水的基本特点体现在：第一，灰水中不存在焦油和重金属离子，酚占的成分比例也很低；第二，灰水中有很低的氰化物浓度，通过曝氧生化调理能够实现较大幅度降解，不必要进行破氰预处理过程；第三，灰水里氨浓度较高，要做蒸氨预调理过程，把氨氮含量下调至二百至三百毫克/每升；第四，做生物化学调理时，因为C、N成分仍然不匹配，必须填补有机C元素；第五，甲酸化合物为灰水COD重点污染物，灰水的生化性能较佳。

1.4 灰水水质排放标准

根据近几年煤气化企业排放污水均遵循国家颁布的《污水综合排放标准》一级标准，还有《合成氨工业污染物排放标准》一级标准。

NH3、N是最关键的污水排放考核指标，前述两个排放等级分别执行各自的标准。

2 排放灰水治理工艺的选取

根据对排放灰水水质特征的总结分析能够得出，当废水中含氮量高时，通过蒸氨过程后，能把氨氮下调至二百至三百毫克每升，然而，还是需要再次应用能进一步脱氮的生化治理方案，一般国内企业所采用的治理工艺是：A/O、SBR和它的改进工艺。这里重点介绍一下改进SBR工艺。

由于环保要求和工艺技术的不断提高，污水治理的SBR工艺衍生出了很多改进型的新工艺，国内相关大学的行业专家通过对SBR工艺特征进行整体的系统研究得出，合理掌握充水时间及曝气方法是提高SBR反应速率的关键步骤。其它行业专家也对该环节进行了深入的探讨并得出：要依据各类具体的污水组成来确定合理的曝气及沉积时间，从而调整出恰当的吹气量[3]。

2.1 蝶式射流曝气工艺

针对SBR工艺过程，其池中的曝气方法，一般采用鼓风机配以细孔的曝气组合结构。其中的反硝化过程是使用水下搅拌器进行搅拌。此类组合状态的结构被运用较多，其控制流程比较繁琐，治理结果在很大程度上决定于细孔曝气装置的完好水平。最近几年来，就高氨氮煤气化排放污水的治理，蝶式射流曝气工艺是值得推广的最先进技术。

2.2 改进SBR循环方式拟定

改进SBR工艺系对运行周期内的硝化和反硝化过程实行优化拟定，达到高氨氮、低COD污水的高效生物脱氮过程，其是由包含七个步骤的流程来完成的工艺程序。

3 改进SBR循环工艺实施

改进SBR运转池的一个循环周期之内，硝化和反硝化两个环节轮回反复实施，欲实现较佳的结果，完成深层次的脱氮过程，在运行池内需进行在线pH、DO、ORP等组合方式监测控制。[4]及时掌握池内运行情况并不断地进行调整。恰当掌握各种药剂的加入时间。使处理过程稳妥、高效进行。

4 结语

通过相关企业的广泛实践过程可知，选取SBR污水处理技术效果理想操作稳定。蒸氨预处理可把氨氮含量下调至二百至三百毫克每升。改进SBR工艺能够认为是由数个A/O系统串联而组成，对灰水中的消除率可达到98%左右。运用蝶式曝气组合工艺，能够使硝化和反硝化轮换交替实施，从而过程比较简便。

[1]张东亮.中国煤气化工艺（技术）的现状与发展[J].煤化工，2004，（2）:1-5.

[2]施永生，傅中见.煤加压气化废水处理[M].北京:化学工业出版社，2001，21-46.

[3]方月兰，林阿彪，王彬.Texaco与Shell煤气化工艺比较分析[J].化学工业与工程技术，2007，28（6）:57-60.

[4]汪大翚，雷乐成.水处理新技术及工程设计[M].北京：化学工业出版社，2001,158.