無動力地埋式一體化醫(yī)院污水處理設備
雖然我國的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整取得了顯著效果，但煤在我國的能源消費中仍處于主導地位。發(fā)展以煤為原料的化工產(chǎn)業(yè)，可以依靠我國豐富的煤炭資源，保障我國的基本化學品供給和能源安全，具有十分重要的意義。煤化工產(chǎn)業(yè)可分為傳統(tǒng)煤化工和新型煤化工2大類。目前，傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)品已經(jīng)存在結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩的現(xiàn)象，以煤氣化為的新型煤化工項目，如煤制天然氣、煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇等，作為潔凈、高效利用煤炭的*工業(yè)技術正在逐漸替代傳統(tǒng)煤化工在我國迅速發(fā)展[1-3]。但是，新型煤化工項目仍是一項耗水量高、廢水量高、污染物排放量大的產(chǎn)業(yè)，而我國的煤化工項目多建設在內(nèi)蒙古、新疆、陜西、山西和寧夏等煤炭資源豐富但水資源短缺的地區(qū)，煤化工的快速發(fā)展引發(fā)了一系列水資源、水環(huán)境的問題。因此，發(fā)展高效、穩(wěn)定的廢水處理技術，開發(fā)的廢水回用技術已經(jīng)成為以煤氣化為核心的新型煤化工項目可持續(xù)發(fā)展的關鍵問題之一[4]。針對不同的煤氣化技術產(chǎn)生的廢水，本文中對其水質(zhì)進行了總結(jié)，綜述了煤氣化廢水的處理技術和回用技術，并列舉了廢水處理和回用技術在實際煤氣化廢水中的應用，針對應用中發(fā)現(xiàn)的問題提出了煤氣化廢水處理和回用技術的未來發(fā)展方向，為進一步發(fā)展提供支撐。1煤氣化技術及其氣化廢水概述不同的煤氣化技術適用的煤種不同，對應的氣化廢水水質(zhì)也有所不同。根據(jù)固體和氣體間的相對運動方式，煤氣化技術可分為固定床煤氣化、流化床煤氣化、氣流床煤氣化3種，目前，國內(nèi)外應用較多的是固定床氣化技術中的Lurgi碎煤加壓氣化、氣流床氣化技術中的Shell干粉煤氣化和Texaco水煤漿氣化[5-6]。Lurgi碎煤加壓氣化工藝多用于生產(chǎn)天然氣，Lurgi碎煤加壓氣化廢水中的污染成分較為復雜，酚類物質(zhì)、COD、氨氮等指標數(shù)值均較高，酚氨回收前廢水中COD濃度通常在20000mg/L以上；Shell粉煤氣化產(chǎn)水量小，不含有酚類、油類等污染物，水質(zhì)比較潔凈；Texaco水煤漿氣化廢水不含油類，酚類物質(zhì)較少，廢水也較為潔凈；2.1預處理技術預處理由于氣化工藝的不同而差別較大。對于Texaco水煤漿氣化廢水，預處理多采用“化學軟化+沉淀”的組合工藝以去除廢水中的懸浮物、二氧化硅和硬度；對于Shell干粉煤氣化廢水，預處理多采用漂水破氰工藝；對于Lurgi碎煤加壓氣化廢水，多采用“浮動收油+隔油+氣浮”組合工藝進行脫塵除油后，進行酚氨回收[8]。通常采用汽提法進行脫氨并去除廢水中的酸性氣體，酚回收則以溶劑萃取脫酚工藝為主，目前在工業(yè)中使用的脫酚萃取劑主要有二異丙醚（DIPE）和甲基異丁基甲酮（MIBK）2種。應用較為廣泛的酚氨回收工藝主要有4種：LurgiPhenosolvanCLL工藝（酸化后萃取脫酚再脫酸脫氨工藝）、脫酸萃取脫酚后脫氨雙塔工藝、脫酸脫氨再萃取脫酚單塔工藝和雙塔工藝[9]。。
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建立微氣泡體系催化臭氧氧化工藝，并用于煤化工廢水的深度處理中，實驗表明，處理后COD的去除率在51%以上，TOC去除率達到62%。章麗萍等[25]以甲醇制烯烴（MTO）裝置廢水中的苯乙烯為研究對象，采用單獨臭氧、臭氧催化氧化、單獨紫外、紫外+過硫酸鈉4種技術進行處理，研究表明，相較于其他3種技術，臭氧催化氧化對煤化工廢水中苯乙烯的去除更具優(yōu)勢。在廢水深度處理領域中，工業(yè)上的生物技術是曝氣生物濾池（BAF），此外，MBBR也有較多研究。Zhuang等[26]利用缺氧移動床生物反應器（ANMBBR）和BAF構(gòu)建了短程生物脫氮工藝用于煤氣化廢水的深度處理，實驗發(fā)現(xiàn)，ANMBBR可以提高廢水可生化性并減輕毒性，使得ANMBBR-BAF工藝在毒性較高的情況下仍能保證較高的氨氮和總氮的去處效果。張國梁[27]采用A/O-MBR工藝對某煤化工企業(yè)的廢水處理設施進行了改造，工程運行結(jié)果表明，改造后的工藝對COD、NH3-N、SS和濁度的平均去除率達到了80%、95%、90%和95%以上，滿足企業(yè)對中水回用的進水要求。公彥欣中試采用A/O-MBR-RO組合工藝處理煤制烯烴廢水，出水水質(zhì)*《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》（GB50050—2007）中的再生水水質(zhì)指標的要求[28]。2.4中水回用以及*我國與生態(tài)環(huán)保相關的法規(guī)不斷完善，相關標準也不斷提高，目前，除了對煤化工廢水的污染物排放濃度提出要求，也對其排放水量或者回用水量提出了要求，對新建的煤化工項目，更是要求廢水實現(xiàn)近*（即實現(xiàn)的水回用）。由于煤化工廢水中的鹽度較高，為了避免管路和設備的結(jié)垢、腐蝕等問題，經(jīng)過預處理、生化處理和深度處理后的煤化工廢水通常要進行脫鹽處理才能進一步回用。脫鹽處理分為含鹽水處理、濃鹽水處理和蒸發(fā)結(jié)晶。含鹽廢水處理工藝工業(yè)上基本采用雙膜工藝（超濾+反滲透），經(jīng)處理后的產(chǎn)水回用，濃水的TDS達到15000~60000mg/L。為了減少蒸發(fā)結(jié)晶單元的處理量，雙膜工藝出水進入濃鹽水處理單元進一步濃縮，濃鹽水處理工藝選擇較為多樣，包括高效反滲透工藝（HERO）、振動膜反滲透工藝（VSEPRO）、超級膜濃縮工藝（SCRM）、機械蒸汽再壓縮工藝（MVR）、電滲析工藝、碟管式反滲透工藝（DTRO）、正滲透工藝等[3，29-30]。濃鹽水處理單元的出水進入蒸發(fā)結(jié)晶單元進行固化處理，目前工業(yè)界常用的蒸發(fā)結(jié)晶技術主要有MVR技術和多效蒸發(fā)（MEE）技術。3結(jié)論和展望（1）煤氣化廢水因生產(chǎn)工藝、操作條件和煤種的不同，污染物構(gòu)成差異很大，但是，相比于對煤種要求不高的Lurgi碎煤加壓氣化工藝，Shell干粉煤氣化工藝和Texaco水煤漿氣化工藝對煤種還是具有一定范圍性要求，同時，煤化工廢水處理各個單元的技術類型眾多。因此，煤化工廢水的處理，既需要研究者根據(jù)煤氣化工藝和操作條件對水質(zhì)特征進行系統(tǒng)總結(jié)，也需要根據(jù)規(guī)模、水質(zhì)特點進行具體判斷，進而選擇合適的處理技術。（2）隨著環(huán)保標準的不斷提高，煤化工廢水處理流程從“預處理-生化處理”增加至“預處理-生化處理-深度處理-含鹽水處理-濃鹽水處理-蒸發(fā)結(jié)晶”。對于煤化工廢水的處理方案，研究者既要考慮各個單元的穩(wěn)定性和高效性，又要統(tǒng)籌考慮各個單元銜接的合理性和彼此的適應性。（3）煤化工廢水處理系統(tǒng)存在投資大、流程長、運行成本高、*產(chǎn)生的雜鹽處理費用高等問題。因此，多種技術的一體化研究，高效、低成本技術研究，煤化工廢水系統(tǒng)的整體優(yōu)化，煤化工廢水系統(tǒng)過程控制的優(yōu)化，濃鹽水的分質(zhì)資源化技術研究以及現(xiàn)有分鹽技術的適應性研究，都是煤化工廢水處理的發(fā)展方向。
