煤制甲醇废水的生化处理工艺研究

李华，张笑，于长伟，洪卫，庄会栋

（山东共享环境管理咨询有限公司，济南250101）

1 煤制甲醇废水组成及特点

以某化工企业为例，该企业采用德士古工艺水煤浆加压气化、低温甲醇洗以及克劳斯脱硫等先进新技术进行甲醇的生产，生产过程中所产生的废水主要由气化废水、煤浆系统冲洗水、公用站冲洗水、地面冲洗水、生活污水以及其他污水组成，其中，气化废水在废水总量中占比最高，达到80%左右。从整体来看，该企业废水中氨氮含量较高，达到500mg/L；重铬酸盐指数正常，约为1000mg/L；悬浮物主要由无机物构成；碳氮比例明显失调，主要表现为低碳高氮；钙离子和无机氮的含量也比较高[1]。

2 SBR 工艺运行情况

2.1 物化处理

2.1.1 SS 的去除

粉煤灰在气化水中的含量较高，特殊情况下浓度可以达到500mg/L。如果在处理的过程中加入混凝剂或是助凝剂，可以有效提高处理效果。经实践验证，当混凝剂的添加量达到200mg/L 时，气化水中SS 的浓度可以降低到100mg/L 甚至更低；如果在添加混凝剂的同时再加入4mg/L 的助凝剂，则会在上述基础上再次降低SS 的浓度，一般可以达到80mg/L 左右，同时处理速度也更快。

2.1.2 钙的去除

钙在气化水中的含量一般比较稳定，通常维持在210～230mg/L。如果气化水中钙不经处理直接排放到生化池内，则会降低碳盐酸及二氧化碳的利用率，影响净化效果。现在工厂在处理气化水中的钙时，会在水中加入磷酸，添加量约260mg/L，经化学反应后会将水中钙的含量降低至45mg/L 以下，此时不会对后续的处理产生影响。

2.1.3 酸碱度调节

在处理气化水中的钙时，由于添加了磷酸，会使气化水中的酸碱度不平衡，降低至1 左右，而SBR 物化进水的要求在8～9，在这种情况下，就需要对气化水中的酸碱度进行调节。通常会采用添加氢氧化钠的方式来中和气化水中酸，氢氧化钠的添加量约为350mg/L。

2.2 生化处理

2.2.1 培养污泥

培养污泥需要从就近的污水处理厂中引入接种污泥，并将该污泥投入SBR 池中，同时添加清水、氮源以及磷源，添加完毕后密封SBR 池，进行闷曝环节。在闷曝过程中，要提高SBR 池的进水量，并添加混合废水以及大粪水，此过程连续进行20 天。当池内布满褐色的菌胶团时，代表微生物的数量和种类已经趋于稳定，氨氮的清除量基本维持在95%左右甚至更高。然后就可以进入污水处理的下一个环节。

2.2.2 酸碱度的控制

通过煤制甲醇废水中的酸碱度可以知道硝化及反硝化的开展进程，同时酸碱度的高低也会影响到SBR 工艺的脱氮效率。在SBR 系统运行的过程中，可以使用专用的监测工具对SBR 池内的酸碱度进行实时监测。硝化阶段时，如果液体的酸碱度低于6，则需要向池内添加碱液，直到酸碱度指数上升至7 为止；在反硝化阶段时，使液体的酸碱度维持在7.5 左右，过高则添加酸液，过低则添加碱液，使脱氮效果始终维持在一个较高的水平。

2.2.3 溶解氧的控制

溶解氧会影响到SBR 工艺运行过程中脱氮的效率，并且在好氧、缺氧以及脱氧三种情况下其反应各不相同。当好氧状态下时，溶解氧的含量如果低于1mg/L，则会影响到硝化菌的正常反应；在缺氧状态下时，如果溶解氧含量较高，则会对反硝化菌的反应效果起到抑制作用。经实践验证，在硝化及反硝化的过程中，溶解氧的含量分别在2mg/L 以及0.5mg/L 时，反应效果最佳。

2.3 处理效果

以GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的二级排放标准为参考依据，排放标准的设计值以下列计算公式为准：ρ(CODcr)=150mg/L；ρ(SS)=150mg/L；ρ(BOD5)=30mg/L；ρ(NH3-N)=25mg/L。对经过SBR 处理后的废水进行检测，发现其重铬酸盐指数为38.5mg/L，去除率达到91.1%；五日生化需氧量为4.8mg/L，去除率达到96.2%；悬浮物为35mg/L，去除率达到85.2%；氨氮含量为5.2mg/L，去除率达到96.3%，已符合国家相关标准。

3 结语

我国的工业在环境保护方面比起发达国家还是略有不如。除了煤制甲醇废水以外，电镀废水、金属酸洗废水、化学肥料废水以及含有机磷废水等都对我国的自然环境产生了严重威胁，应当引起有关部门的高度重视。