1、煤制甲醇廢水特征概述
作為一項耗水性較高的產(chǎn)業(yè)，煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中難免會(huì )出現大量的廢水，這些水中不但具有粉煤灰等物質(zhì)，同時(shí)也包括一些硫、磷物質(zhì)，如果直接排放到環(huán)境當中，難免會(huì )對環(huán)境構成巨大的影響與威脅。在大多數情況下，國家對于類(lèi)似企業(yè)也有限制和要求，所以一些企業(yè)由于無(wú)法解決排污問(wèn)題，相繼被問(wèn)責、關(guān)停。不過(guò)，由于廢水處理成本高、影響面大，目前依然有許多區域沒(méi)有解決該問(wèn)題，同時(shí)監管不到位也導致了大量的水資源被污染，嚴重影響了當地生態(tài)環(huán)境的穩定性。
2、項目概況
2.1 廢水構成情況
某化工企業(yè)采用德士古工藝水煤漿加壓氣化技術(shù)，該技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的廢水，需要經(jīng)過(guò)硫回收、甲醇精餾等裝置來(lái)排出，煤漿的系統沖洗水也是廢水的主要構成部分之一。根據實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗來(lái)看，煤制甲醇廢水的特征以氣化廢水為主、其他廢水占比較低。其中氣化廢水的占比為80%，懸浮物主要為無(wú)機物。而有機物方面主要包括可生化性良好的甲酸等物質(zhì)，其中存在明顯的碳氮比失調的問(wèn)題，具有低碳、高氨氮的特征。除此之外，內部具有較高的鈣離子濃度，這也是廢水的重要技術(shù)特征。
2.2 SBR工藝介紹
SBR技術(shù)是序列間歇式活性污泥法，作為一種利用間歇曝氣方法處理活性污泥的技術(shù)類(lèi)型，該技術(shù)的核心就是能夠實(shí)現均勻化的生物降解，同時(shí)還具有重復沉淀的功能，池內還設置有污泥回流系統。在該技術(shù)應用過(guò)程中，能夠采用時(shí)間分隔的技術(shù)，以替代穩定的生化反應，該技術(shù)能夠靜置，進(jìn)一步替代傳統的動(dòng)態(tài)沉淀技術(shù)。
3、SBR工藝特征與運行情況
3.1 工藝特征
SBR工藝技術(shù)優(yōu)勢顯著(zhù)，主要體現在以下幾個(gè)具體方面：其一，工藝簡(jiǎn)單，前期投資較少。SBR工藝的運行模式為進(jìn)水、反應、沉淀以及排水和待機等環(huán)節，其中可以借助于運行模式優(yōu)化的方式實(shí)現間歇、有序的操作，整個(gè)過(guò)程十分緊湊，內容也相對簡(jiǎn)單，不需要特別復雜的管線(xiàn)傳輸就可以輕松實(shí)現;其二，對于不同類(lèi)型的水質(zhì)都具有一定的適應能力。在整個(gè)SBR工藝技術(shù)實(shí)施過(guò)程中涉及到五個(gè)主要階段，不同階段的運行時(shí)間以及混合液的體積變化都會(huì )根據氣化廢水性質(zhì)、運動(dòng)情況以及出水量來(lái)進(jìn)行調整，同時(shí)時(shí)序方面也會(huì )更為靈活;其三，有機物去除率較高。SBR工藝具有較高的有機物去除率，同時(shí)還具有不錯的靜置沉淀效果，可以很好的完成沉淀任務(wù);其四，不容易出現污泥膨脹。在SBR工藝技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，系統大多數時(shí)候處于待機的狀態(tài)，這個(gè)階段污泥會(huì )進(jìn)行內院呼吸，產(chǎn)生的污泥量比較小，所以也不容易出現膨脹的問(wèn)題;其五，脫氮除磷效果突出。廢水在SBR工藝處理過(guò)程中會(huì )經(jīng)歷好氧、缺氧以及厭氧等階段，還會(huì )發(fā)生硝化、反硝化等環(huán)節，同時(shí)增加污泥的活性;其六，有利于中水回用技術(shù)的落實(shí)。在項目設計過(guò)程中，可根據處理水的要求來(lái)進(jìn)行中水回用管理，該工藝流程包括有物化以及生化兩個(gè)重要階段，根據不同的廢水來(lái)源可以采用不同類(lèi)型的工藝，從而達到不同的處理效果。
3.2 運行情況
3.2.1 物化處理
物化處理主要包括SS去除、鈣去除以及酸堿度調整三個(gè)方面。其中SS去除環(huán)節中，氣化水粉煤灰的濃度很高，甚至在水質(zhì)不穩定的情況下會(huì )達到500mg/L，前期投入的混凝劑選擇PAC以及PAM助凝劑，可以快速達到預期的水質(zhì)要求。在PAC投加量控制到適當的范圍后，可以通過(guò)投加4mg/L的PAM來(lái)加快反應速度，同時(shí)沉淀的絮凝效果也會(huì )提升，處理后水中的SS濃度達到一個(gè)穩定的數值;在鈣離子的去除環(huán)節當中，鈣含量大多數情況下屬于較為穩定的狀態(tài)，質(zhì)量濃度穩定在210～230mg/L，如果對水中的鈣不處理就放入到生化池中，會(huì )導致鈣離子的存在影響到碳酸鹽系統的酸堿度，從而導致二氧化碳的綜合利用效率降低，影響到硝化過(guò)程，對反應形成抑制效果。在本次SBR工藝技術(shù)升級中，采用了化學(xué)方法進(jìn)行鈣離子的去除，通過(guò)投放適量的磷酸到攪拌槽當中進(jìn)行鈣離子的去除，去除后不會(huì )對后續的生化處理產(chǎn)生較大的影響;這個(gè)過(guò)程中SBR進(jìn)水的酸堿度需要在8～9左右，投入適量的氫氧化鈉可以中和掉過(guò)量的酸，同時(shí)氫氧化鈉的投放量也需要控制好，否則就會(huì )影響最終的調整結果。
3.2.2 生化處理
生化處理的過(guò)程主要包括四個(gè)方面：首先，污泥的培養環(huán)節。在污泥的培養過(guò)程中，可采用接種細菌的方法來(lái)進(jìn)行活性污泥的培養與馴化，該過(guò)程中附近的生活污水處理廠(chǎng)可以引入接種污泥，通過(guò)投入SBR池中的方式來(lái)進(jìn)行處理。在池內注入適量的清水，按照100：5：1的比例投放氮源及磷源，做好池內的通風(fēng)措施。在悶曝環(huán)節中，要適當提升進(jìn)水的負荷，投加混合廢水并輔以大糞水進(jìn)行操作，同時(shí)在連續運行一定周期后，進(jìn)行鏡檢查，此時(shí)可以發(fā)現褐色菌膠團有很大的比例，其數量、種類(lèi)基本穩定。在確保去除率達到95%左右后，氨氮的處理工作基本完成，此時(shí)可以根據污水處理系統的設計要求來(lái)進(jìn)行正常的處理作業(yè);其次，碳源的控制。碳源的控制主要針對硝化反應過(guò)程中硝化菌以二氧化碳作為碳源時(shí)的轉化過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，需要做好有機碳的處理，完成硝酸氮到有機氮化物、氣態(tài)氮化物的轉化過(guò)程。在反硝化的過(guò)程中碳氮比較低的情況下，需要適當增加投放的有機碳源。在這個(gè)過(guò)程中，工藝處理的廢水屬于高氨氮、低碳源的比例，所以利用SBR工藝進(jìn)行處理時(shí)，需要考慮到投加粗甲醇作為外來(lái)碳源的補充，結合實(shí)際的控制需要，還可以通過(guò)調整添加比例來(lái)確保技術(shù)實(shí)施的效果;再次，酸堿度的控制。酸堿度不單是確保硝化反應與反硝化反應的重要影響因素，同時(shí)也是直接影響SBR工藝脫氮運行的基本條件。在SBR工藝技術(shù)應用過(guò)程中，酸堿度的在線(xiàn)檢測工作需要同時(shí)開(kāi)展。在硝化階段中需要保持pH值在6以上，如果低于此值需要及時(shí)投加堿液，而在反硝化過(guò)程中酸堿度上升到7.5以上后才視為處理效果良好;最后，溶解氧控制。實(shí)際上，SBR工藝中脫氮效率與溶解氧的比例具有密切的關(guān)系，所以需要控制好溶解氧的質(zhì)量濃度，如果低于1mg/L，那么會(huì )影響最終的反應效果。
4、結語(yǔ)
綜上所述，煤制甲醇技術(shù)的特殊性以及原材料的特殊性都決定了其廢水必然具有較強的污染性，通過(guò)物化技術(shù)配合SBR工藝來(lái)進(jìn)行廢水處理，可以有效降低水資源的污染率，同時(shí)也可以確保出水水質(zhì)。根據運行結果來(lái)看，生化高氨氮甲醇生產(chǎn)廢水采用該技術(shù)可以得到良好的處理效果，值得應用并推廣。(來(lái)源：鄂爾多斯市昊華國泰化工有限公司)
