煤制天然气废水处理难题处置创新

曹峰 郝秀春 王国平（伊犁新天煤化工有限责任公司，新疆 伊宁835000）

随着煤化工产业的不断发展，煤制天然气所占的比重在煤化工领域越来越大，国内已投料生产的新疆庆华煤制气项目、内蒙古大唐国际克什克腾旗煤制气公司、新疆广汇煤制气项目、哈尔滨气化厂、新天煤化工有限责任公司，这五大煤制气公司在煤气水处理方面都曾遇到很多难题，但是经过多年的摸索与研究，目前在煤气水处理方面已经取得了一定的成效，解决了很多的难题，在环境保护和经济效益方面都做出了一定的成绩。这些研究成果一定能够为在建和准备建的煤制气项目提供部分技术支持。

1 煤气水分离难题解析

1.1 增加三相离心机处理含尘重芳烃

由于煤质的原因，采用鲁奇工艺煤制气，产生的煤气水中含有大量的含尘重芳烃，通过重力沉降原理不能完全的把煤气水中的含尘重芳烃进行分离，部分重芳烃和尘渣被带入到后续系统，导致煤气水贮槽的水质达不到外送指标，甚至会对脱酸、脱氨、萃取段产生较大的负面影响，继而对水处理的生化处理造成一定的难度，有可能造成大量的细菌死亡。如果含尘重芳烃不能合理处理，对环境会造成一定的污染，与环保部的要求背道而驰。

为解决这一难题，增加三相离心机可以将煤气水中的含尘重芳烃处理完全，在离心力的作用下将重芳烃、尘渣、水进行分离，不但可以保障煤气水水质合格，为下游装置提供优秀水源，同时可以回收大量的重芳烃，创收相当可观的经济效益。

增加三相离心机前后的工艺指标对比表

通过表内数据对比可以发现，投运三相离心机后，工艺指标参数都得到了优化，重芳烃的品质基本达到成品销售指标，重芳烃产量增加约30%，经济效益可观，产品煤气水中多元烃、尘含量有所下降，有利于酚回收装置稳定运行，对整个污水处理过程具有一定的改善作用。

2 优化氨系统工艺路线节能降耗

2.1 原设计工艺路线的不足

由于原料煤气水中氨含量过高，且未增加氨回收装置，成品罐区没有氨水贮槽，氨水外卖不及时，氨气净化塔和氨凝液分油罐的氨凝液又返回煤气水分离装置，导致原料水中的氨含量升高，，返回去的氨凝液随着原料水再一次进入酚回收装置进行重复处理，不仅增加了运行成本，而且不利于工艺指标的控制，经常造成氨系统超压，工况大幅波动，稀酚水指标不合格。为此新天煤化工回收车间提出并实施了下述解决办法。

2.2 优化氨系统工艺路线

技改后，来料水总氨含量稳定，保障了酚氨回收装置平稳运行。氨气净化塔塔釜液作为脱氨塔回流液后，增大了其回流量，脱氨塔塔顶温度由147℃降低到145℃；由于增加了脱氨塔回流比，提高了塔顶采出氨气纯度，对塔顶采出中挥发酚进行了有效控制，因此同比之下稀氨水指标中总酚有所降低，稀酚水指标中总氨也趋于稳定且同比之下有所降低。

氨气净化塔塔釜液不再返回煤气水分离装置，降低了原料水中的氨含量，氨气净化塔塔釜液送入氨凝液分油罐，作为脱氨塔回流；净化塔塔釜加热蒸汽取消，减少了蒸汽的使用量，为公司的节能降耗做出贡献。

图一：氨系统工艺技术改造流程示意图

3 污水进行三级生化处理

3.1 生化预处理段

通过生化预处理段，添加絮凝剂和助凝剂把酚回收、甲烷化、硫回收、低温甲醇洗等装置的废水进行初步处理，去除废水中的污泥、污油、乳化油等杂质。

生化预处理段流程图

3.2 生化处理段

利用水解菌、产酸菌将大分子、难降解的有机物降解为小分子有机物，改善水的可生化性，同时去除预处理段未处理完全的杂质。

全程硝化反硝化：

好氧条件下：NH4-N+2O2+2HCO3ˉ→NO3ˉ+3H2O+2CO2

缺氧条件下：5C+4NO3ˉ+2H2O→CO2+4HCO3ˉ+2N2

3.3 深度生化处理段

采用助凝剂和絮凝剂去除废水中剩余的悬浮物，然后在曝气生物滤池中采用在好氧和缺氧条件下的硝化反应和反硝化反应，进行脱氮除磷。

深度生化处理段流程图

4 结语

经过三相离心机处理后的含尘重芳烃成功的进行了分离，重芳烃回收创造了可观的经济效益，工艺运行更加稳定。氨水过剩的问题经过闪蒸膨胀也得到了有效缓解，为氨水过剩提出了解决方案，保障了酚回收装置的正常运行。以上各项举措是新天公司技术人员从项目实际运行考虑，结合自身工作实践作出的技术性改造，完全符合新环保法要求。在同行业污水处理中具有指导作用。