煤制乙二醇项目废水特点及处理思路

2016-03-18郜小强

环球市场 2016年36期

关键词：煤制乙二醇废水处理

郜小强

安阳永金公司

煤制乙二醇项目废水特点及处理思路

郜小强

安阳永金公司

随着我国对环保的日益重视，煤制乙二醇项目废水的处理一直以来都是化工产业的重点议题，为了确保废水处理的科学高效，本文主要针对煤制乙二醇项目废水的工艺技术路线、废水来源和处理思路进行了分析。

煤制乙二醇；废水处理；氨氮

前言

制乙二醇在2009年初就早已列入国家石化产业调整和振兴计划。中国聚酯工业的快速发展，对主要原料乙二醇的需求大大提高。随着中国对煤制乙二醇的大力投资，就现在而言，我国已经建立完工、拟建和计划中的煤制乙二醇项目超过30，乙二醇产能35万t/a。

1 煤制乙二醇项目工艺技术路线

乙二醇(通用名甘醇)是一种极为关键的有机化工原材料，是一种无色、无味、粘稠性质，具有挥发难度大，吸水性强，些许甜味的特点的液体。因为我国拥有大量的煤炭资源，煤制乙二醇已经日益成为我国煤化工发展的重要方向，是生产乙二醇产品的重要方式。目前，煤乙二醇主要有三条技术路线：

1)直接合成路线。煤是一种主要的制作原材料，经过化工反应后合成气(CO、H2)，由此接着合成乙二醇。合成乙二醇的合成气体是由美国著名的杜邦公司于在1947年首次提出的。这项技术具有非常苛刻的反应条件，需要催化剂和高温、高压。

2)甲醇甲醛路线。用煤作为核心原材料，通过净化、转换，气化反应，然后以此获得合成气，通过合成气制取出甲醇，然后再反应后获得乙烯，乙烯之后获得环氧乙烷，在最后，环氧乙烷制备出。

3) 草酸酯路线。由煤作为主要原料，以此得到H2和CO，但是仍旧需要通过气化，转换，净化以及分离等程序，通过催化偶联合成草酸酯。从工艺技术来看，流程简短，费用低，是目前最为理想的煤制乙二醇技术，也是当前乙制二醇生产广泛应用的技术。

2 煤制乙二醇项目废水来源

草酸酯法生产乙二醇过程中的工艺废水主要来源于煤气化、变换、净化及DMO生产中酯化及乙二醇精馏工段。

3 煤制乙二醇项目废水处理思路

3.1 气化废水预处理

因为煤的气化技术和煤质量存在的差别，其生产出来的污染物的数量和类型也存在差别。例如，与德士古气化工艺相比，鲁奇气化工艺的环境污染程度就大得多了；用褐煤、烟煤作为原材料，其工艺生产出来的气化污染物在很大程度远超原料是无烟煤和焦炭产生的污染物，与固定床一同比较，流化床和气流床工艺所产生的废水质量较为明显。因此，根据不同的煤炭质量，不同气化工艺，选择合适的气化废水预处理工艺。固定床气化过程，气化温度低，废水成分复杂，有机污染物COD污染水平高，高氨氮的特点(～500mg/ L)，高COD(～5000mg/L)，高酚(～1500mg/L)，高油价(～200mg/L)。用德士古气化工艺作为例子，使用水煤浆气化技术，高悬浮物和高氨氮废水特征(400mg/L)。由于高温气化技术，水质比较干净、有机污染程度低。气化过程废水分离渣水分离系统，针对高悬浮物和高氨特点可以凝结沉降和闪蒸预处理措施。

3.2 变换工艺废水

变换工艺废水主要为变换过程中产生的工艺冷凝液，主要含氨氮，可通过汽提去除氨，再进行后续生化处理。

3.3 酯化工序含盐废水预处理

在现阶段，对酯化含盐废水处理技术一般来说使用的是膜分离、热蒸发，或者由两种技术相组合的工艺技术。乙二醇酯化废水具有高含盐量(2%～2%)，成分繁杂，颜色深，pH值较低，COD和BOD高。所以，从经济和技术的角度来看，在化工行业，含盐废水的预处理可以使用“预处理＋膜分离＋蒸发”。常用的海水淡化预处理技术包括混凝沉淀、机械过滤、活性炭吸附等。

3.4 全厂废水处理

在对气化废水和酯化废水进行预处理后，下一步就是让这些废水进入到处理系统。为了确保项目实施的“清污分流、雨污分流”，使用2套污水处理系统，一套为生化处理系统，主要处理生产废水和生活化验污水，雨水和高污染废水；另一个套为水回收系统，主要对整个工厂排出污水处理和水的循环系统、脱盐水站污水和干净的水。

3.4.1 生化处理系统

3.4.1.1 设计进水水质。气化( 以上述某一工程为例，其采用水煤浆加压气化工艺) 及酯化废水经预处理后，经核算，需进入生化处理系统，其综合水质如表1 。

表1 生化处理系统综合进水水质

3.4.1.2 污水处理工艺方案。由污水综合进水水质可以得出证明，BOD / COD = 0.50 ＞ 0.45，废水容易生化，因此，使用生化污水处理的核心技术为核心的工艺。除了COD和BOD，主要污染物是氨氮，在生化处理工艺流程采用 A／O硝化反硝化。经过科学检验，可以采取“ 厌氧水解酸化＋生物脱氮＋深度处理”模式废水处理技术。主要包括4部分：预处理部分，生化处理部分，深度处理部分和污泥处理部分。根据各工段处理工艺，生化处理系统各构筑物进、出水水质指标及去除率情况如表2所示。