總第162期山2016年第2期SHANXI CHEMICAL INDUSTRYNo.2,2016環(huán)境保護DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2016.02.31煤制乙二醇項目廢水特點及處理思路光喜萍(山西省環(huán)境保護技術評估中心,山西太原030024)摘要:概述了目前煤制乙二醇項目的工藝技術路線,分析了草酸酯法煤制乙二醇項目各生產工序廢水特點,重點對不同煤氣化工藝的廢水及酯化工序含鹽廢水提出了有針對性的預處理思路。在此基礎上,制訂了煤制乙二醇廢水后續(xù)生化處理及深度處理方案。關鍵詞:煤制乙二醇;氣化廢水;酯化含鹽廢水;預處理;生化處理中圖分類號:X703文獻標識碼:A文章編號:1004-7050(2016)02009903引言揮發(fā)的液體,吸水性強,有甜味2我國煤炭資源相對豐富,因此煤制乙二醇逐漸煤制乙二醇在2009年初被列入國家石化產業(yè)成為我國煤化工發(fā)展的重點方向,是生產乙二醇產調整和振興規(guī)劃。隨著我國聚酯產業(yè)的迅猛發(fā)展,品的主要途徑。目前,煤制乙二醇主要技術路線有大大提升了對主要原料乙二醇的需求,國內掀起了3種:煤制乙二醇投資熱。目前,我國建成、在建、擬建、規(guī)1)直接合成路線劃的煤制乙二醇項目有30多個,乙二醇產能共計高以煤為原料制取合成氣(CO、H2),再由合成氣達285萬t/a1l步直接合成乙二醇。合成氣直接合成乙二醇工藝草酸酯法煤制乙二醇項目生產技術核心為煤氣最早由美國杜邦公司于1947年提出。此技術反應化及合成氣羰化耦合,因不同煤氣化工藝產生廢水條件苛刻,需要催化劑和高溫、高壓34。的污染程度不同,酯化工序中產生的廢水中主要含2)甲醇甲醛路線硝酸鹽、亞硝酸鹽及有機物,且硝酸鹽類物質含量可以煤為原料,通過氣化、變換、凈化后得到合成達到2%以上。上述工序廢水如直接進入全廠污水氣,由合成氣制甲醇,再由甲醇制乙烯,乙烯氧化得處理系統(tǒng),會對污水處理造成較大的沖擊負荷,影響到環(huán)氧乙烷,最后由環(huán)氧乙烷水合法制取乙二醇。出水的穩(wěn)定達標。因此,尋求合理可行的煤氣化廢3)草酸酯路線水及酯化廢水預處理方案,確保后續(xù)污水處理系統(tǒng)以煤為原料,通過氣化、變換凈化及分離提純正常運行,對于現(xiàn)有及在建煤制乙二醇項目來說具后分別得到CO和H2,CO通過催化偶聯(lián)合成草酸有重要的意義。酯,草酸酯加氫生成乙二醇。該工藝流程短,成本1煤制乙二醇項目工藝技術路線低,是目前國內最受關注的煤制乙二醇技術,也是目前煤制乙二醇生產企業(yè)應用較廣的工藝。乙二醇(俗名甘醇)是一種重要的有機化工原料,分子式CHO,是具有黏性、無色、無臭及不易2煤制乙二醇項目廢水來源草酸酯法生產乙二醇過程中的工藝廢水主要來收稿日期:2016-01-11作者簡介:光喜萍,女,1977年出生,2013年畢業(yè)于山西大學環(huán)境工源于煤氣化、變換、凈化及DMO生產中酯化及乙二程專業(yè),碩士學位,工程師,從事化工、焦化等行業(yè)建設項目環(huán)境影響醇精餾工段。污染源及主要污染物如第100頁表1評價的技術評估工作所示山西化工100·sxhxgy@163.com第36卷表1草酸酯法煤制乙二醇項目的廢水特征表2不同煤氣化工藝的廢水水質主要污染源主要污染物污染物種類一物質受濃度/mg1固定床流化床氣流床氣化裝置工藝廢水COD、BOD、揮發(fā)酚、氟化物10~20總氪、氨氦、硫化物甲酸化合物100~12變換冷凝液NH3-N、H2S苯酚1500~5500<10氨3500~900090001300~2700凈化廢水(以低溫甲醇洗為例)甲醇氰化物D3500~23000200~酯化廢水醇類、BOD、硝酸鹽類不同氣化工藝廢水經有針對性的預處理后,出乙二醇精餾廢水甲醇、乙醇、甲酸甲酯水水質參考如表3所示。3煤制乙二醇項目廢水處理思路表3不同煤氣化工藝廢水經預處理后的廢水水質污染物質量濃度/mg·L3.1氣化廢水預處理污染物種類固定床流化床氣流床由于煤氣化工藝和煤質的不同,隨之產生的污100~20010~20染物數(shù)量和種類亦不同。例如,魯奇氣化工藝對環(huán)甲酸化合物200~300苯酚300~500<10境的污染大于德士古氣化工藝;以褐煤、煙煤為原料氨3500~4000150~250150~250進行氣化產生的污染程度高于以無煙煤和焦炭為原氰化物料的污染物;與固定床相比,流化床和氣流床工藝的3500~4000200~300200~500廢水水質較好。因此,應根據(jù)不同煤質、不同氣化工3.2變換工藝廢水藝選擇合適的氣化廢水預處理工藝。變換工藝廢水主要為變換過程中產生的工藝冷固定床氣化工藝,氣化溫度低,廢水成分復雜,凝液,主要含氨氮,可通過汽提去除氨,再進行后續(xù)有機污染物COD較高,污染程度大特性為高氨氮生化處理。(~500mg/L)、高COD(~5000mg/L)、高酚3.3酯化工序含鹽廢水預處理(~1500mg/L)、高石油類(~200mg/L)。氣化工現(xiàn)階段,酯化含鹽廢水的處理方式通常采用的藝廢水成分最為復雜,處理難度也最高。氣化廢水有膜分離技術、熱蒸發(fā)技術以及2種技術組合形成的處理,首先,經過酚氨回收裝置進行回收預處理,的工藝去除酚類及氨氮;然后,選用以去除COD、BOD、氨由于乙二醇酯化廢水含鹽量高(2%~4%),且氮等為主體的生化處理工藝(主要考慮硝化和反硝成分復雜,色度深,p低,COD、BOD高。若采用直化)及物化為主的后處理強化工藝。接蒸發(fā)結晶,蒸汽能耗較大;采用膜分離技術,因鹽流化床以高濃度煤氣洗滌廢水為主,含有大量含量高、成分復雜,運行過程中容易造成膜堵塞、膜酚氰化合物、油類、氨氮等有毒有害物質。綜合污水污染。因此,從經濟技術角度出發(fā),對于酯化工段含中COD一般在3000mg/L~5000mg/L,氨氮含鹽廢水預處理可采取“預處理+膜分離+蒸發(fā)”組合量高,污水所含有機污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化工藝?，F(xiàn)常用的脫鹽預處理技術主要有混凝沉淀合物及含氮、硫的雜環(huán)化合物等。對于流化床氣化法、機械過濾法、活性炭吸附法等。以某一工程為工藝廢水,應根據(jù)液態(tài)排渣特性設置渣水分離系統(tǒng),例,其酯化工序含鹽廢水采用“機械介質過濾十二級再采取煤氣水分離、酚氨回收等針對性預處理措施。反滲透十二效蒸發(fā)”組合工藝,該工序預處理工段氣流床氣化工藝溫度高碳轉化率高,無焦油液進、出水水質如表4所示。態(tài)排渣。以德士古氣化工藝為例,采用水煤漿氣化表4酯化廢水預處理工段進、出水水質技術,廢水特性為高懸浮物、高氨氮(~400mg/L)污染源污染物數(shù)量由于采用高溫氣化工藝,水質相對潔凈,有機污染程(甲醇)×10°度較低。氣化工藝廢水經渣水分離系統(tǒng)分離后,針酯化廢水v(總鹽)/%對高懸浮物及高氨氮特性,可采取混凝沉淀及閃蒸p(甲醇)/mg·L預處理措施。酯化廢水處理產水(硝酸鈉)/mg·L11612不同氣化工藝廢水水質參考如表2所示。亞硝酸鈉)/mg·L14692016年第2期光喜萍:煤制乙二醇項目廢水特點及處理思路·1013.4全廠廢水處理的污染物為氨氮,在生化處理工藝流程采用A/O硝氣化廢水及酯化廢水經預處理后進入后續(xù)污水化反硝化,用于脫除廢水中的氨氮。綜合考慮,可采處理系統(tǒng)。為確保項目廢水實現(xiàn)“清污分流、雨污分用“厭氧水解酸化十生物脫氮+深度處理”工藝技術流”,采用2套污水處理系統(tǒng),一套為全廠生化處理對廢水進行處理,主要包括4個部分:預處理工段系統(tǒng),用于處理全廠生產工藝廢水、生活化驗廢水、生化處理工段、深度處理工段和污泥處理工段。根地坪沖洗水、初期雨水等高污染廢水;另一套為全廠據(jù)各工段處理工藝,生化處理系統(tǒng)各構筑物進、出中水回用系統(tǒng),用于處理循環(huán)水系統(tǒng)排污水、脫鹽水水水質指標及去除率情況如表6所示。工藝流程站排污水等清凈下水。見圖1。3.4.1生化處理系統(tǒng)表6生化處理系統(tǒng)各構筑物進、出水水①質及去除率情況3.4.1.1設計進水水質構筑物控制因子 COD BO氣化(以上述某一工程為例,其采用水煤漿加壓進水指標/mg·L-1500150200150氣化工藝)及酯化廢水經預處理后,經核算,需進入?yún)捬跛峄爻鏊笜?mg·L-1450150200150生化處理系統(tǒng),其綜合水質如表5。去除率/%10000水指標/mg:L-1720450150200150表5生化處理系統(tǒng)綜合進水水質厭氧好氧池出水指標/mg·L11082334060項目COD BOD NH3- N SS TN(以N計)去除率/%959880指標/mg·L-900500150150進水指標/mg·L-11082334060脫氮池出水指標/mg·L1222.30.64.0603.4.1.2污水處理工藝方案去除率/%809080900由污水綜合進水水質可知, BOD/COD=0.50>混凝沉⊥進水指標/mg·L222.30.64.06045,廢水易生化,因此,污水處理核心工藝選用以流砂過濾出水指標/mg·L-171.80.64.06生化為核心流程。廢水中除了COD、BOD外,主要去除率/%20200090O反滲透產水PAC、PAM醇精餾廢水屜凝沉淀愾氣浮袍}份合調節(jié)十厭氧酸化也+脫沉袍氮泡“混沉淀迴-速生產工藝廢水地坪沖洗廢水等回用單元格集水池」“泥濃縮池壓濾液壓濾機-→泥餅預處理工段生化處理工段深度處理工段圖1生化處理系統(tǒng)工藝流程示意圖3.4.2中水處理系統(tǒng)醇項目氣化和酯化廢水經預處理后,主要污染物為循環(huán)水系統(tǒng)排水、脫鹽水站排水等清凈廢水主氨氮、COD等。因此,后續(xù)生化處理系統(tǒng)應具有改要含有鹽和少量SS,有機污染物含量少,若中水回善污水生化性能、高效脫氮功能,可選擇水解酸化或用系統(tǒng)采用超濾+反滲透等工藝處理,回用水可作厭氧處理作為生化處理的前段工藝;之后,采用具有為循環(huán)水系統(tǒng)補充水使用,最大可能減少工程外排脫氮功能的A/O工藝;最后進行深度處理。深度處廢水量。理一般可采用臭氧氧化、絮凝沉淀、過濾吸附等工藝。此外,企業(yè)應該加強生產過程的環(huán)境監(jiān)督與管4結論理,保證污水處理裝置的正常運行,確保其處理效率和效果的穩(wěn)定性。同時,應提高廢水利用率,最大程簡述了草酸酯法煤制乙二醇項目生產工藝流度地減少廢水外排量。程,分析了各工段所產生廢水的水質特點,根據(jù)不同氣化工藝提出有針對性的氣化廢水預處理思路。同參考文獻時,從經濟技術角度出發(fā),提出對于酯化工段含鹽廢[1]劉雨虹我國煤制乙二醇現(xiàn)狀及面臨的問題[]化學水預處理采取“膜分離十蒸發(fā)”組合工藝。煤制乙二工業(yè),2011,29(1):13-14(下轉第106頁)山西化工·106·sxhxgy@163.com第36卷Discussion on the quality control measures in theanalysis of water quality in ChinaWenxi Environmental Protection Monitoring Station, Wenxi Shanxi 043800, China)Abstract: The connotation, method and significance of water quality analysis are introduced. The connotation, significance andthe measures of quality control are presented. And the deficiencies and countermeasures of quality control measures are analyzedso as to create favorable conditions to improve water quality, and provide effective guidance for environmental protection.Key words: water guality analysis; analysis report; quality control; measure and countermeasure(上接第101頁)討[J].河南化工,2013,30(2):54[2]尹國海.我國乙二醇生產技術現(xiàn)狀及市場前景[.中[4]劉海波,李廣敏,周麗.乙二醇生產工藝及市場分析外能源,2012,17(12):62].化工中間體,2013(12):38[3]李紅,段魏.草酸二甲酯工藝在煤制乙二醇生產中的探Characteristics and treatment of wastewater from coalpreparation of ethylene glycol projectGUANG XipingShanxi Provincial Environmental Protection Technology Evaluation Center, Taiyuan Shanxi 030024, China)Abstract: The current technology route of coal preparation of ethylene glycol project is reviewed, and wastewater characteristicsare analyzed in the production process of coal preparation of ethylene glycol project by oxalate method. The pretreatment meth-ods are put forward focusing on different coal gasification wastewater and esterification wastewater containing salt. Based onthe above, a subsequent biochemical treatment and advanced processing scheme of wastewater from coal preparation of ethyleneKey words: coal preparation of ethylene glycol; gasification wastewater; esterification wastewater containing salt; pretreat-ment: biochemical treatment(上接第103頁)Quality management enhancement of environmental monitoring,and level improvement of environmental monitoringDUAN ShuzhenWenxi Environmental Protection Monitoring Station, Wenxi Shanxi 043800, China)Abstract: This paper introduces the significance of management of environment supervision, analyzes the status of managementof environment supervision in our country and related factors such as quality control and public opinion study, at last, raises theto improve the level of environment supervisionKey words: environmental monitoring; quality management; monitoring level