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【摘 要】甲醇是一种重要的基本有机化工产品,在化工、医药、轻纺、国防等许多工业部门有着广泛用途。从上世纪的20年代开发成功合成气生产甲醇以来,甲醇工业得到了飞速发展。我国煤炭资源储备丰富,甲醇的制作离不开煤炭,但随之产生的污水却对生态环境造成污染,由此可见及时处理煤制甲醇污水并对之进行回收与利用对实现国民经济可持续发展意义重大。
【关键词】煤制甲醇污水 深度处理 回收与利用
前言:上世纪50年代以来,随着国民经济的发展,甲醇的需求量增加,为了满足当时的工业需要,我国部分小型实验室对甲醇技术进行了研究。到了60年代初,在太原、吉林几个化工区建设了几套以煤为原料的较大型甲醇装置。然而,不顾及煤炭资源浪费和环境污染地进行污水排放却日益演变成一个亟待解决的社会问题,本文通过一家成功进行污水处理的甲醇制造厂解析煤制甲醇污水的处理与回用。
1、煤质甲醇污水的简介
随着煤炭逐渐代替较为匮乏的石油和天然气被运用到甲醇的生产中,它所存在的问题也逐渐显露,这主要表现在煤质甲醇所产生的污水对生态环境的污染。一方面,以煤为原料进行甲醇生产消耗的时间较长,在它的空分、气化、合成、精馏等生产流程之中都有可能产生污水并对环境造成一定程度上影响。另一方面,煤制甲醇装置的废水排放量大且连续性强,并且这些废水中含有碳氮化合物、氯离子、磷等有毒有害物质元素以及固体粗细渣。总的来说,煤制甲醇污水之中有害物质种类较多,而且他们的危害程度各不相同,这些都会对生产设备造成较大程度上的腐蚀损害,同时,也会对人体健康、自然环境等造成较大危害,因此实现煤制甲醇污水的先处理后排放以及回收利用十分重要。
2.煤制甲醇污水的处理
2.1 用IMC工艺法对污水进行处理
本文提到的工厂采用IMC工艺法对污水进行处理,这种方法是对污水处理传统工艺SBR处理法的发展与改造,它主要通过有效控制不同反应阶段反应器内环境的氧气的浓度,从而达到在环境条件上形成多个污泥净化法串联的效果。这种处理工艺将曝气池、沉淀池连为一体,进水期间不间断,而曝气却进行适当停歇,在停气的作用下密度较大的污水沉淀就得到分离。同时,由于这种工艺厌氧和好氧环境的在同一空间进行,也使得核心工艺在除碳的同时还具有短程硝化反硝化的功能。除此之外,该工厂采用的IMC煤制甲醇污水处理法还具有占地省、运行费用低、设备简单、维护方便,对原水水质、水量变化的适应能力强,抗冲击负荷能力,运行管理简单,比较容易实现自动化控制等特点。
2.2煤质甲醇污水处理站的设立
在确立污水处理的工艺以后,就要设立一个全方位多功能的污水处理站,这是污水处理工作顺利进行的载体和基本保证。污水处理站的规模可视煤制甲醇工厂的大小和污水排放的多少来定,一般规模都在60立方米到100立方米之间,文中提高的工厂拥有的污水处理厂约占地70立方米。污水处理站需要处理的污水主要有生产污水、生活污水、地坪冲洗水、事故污水。生产污水主要包括甲醇污水和煤气化污水,生活污水主要来自各煤质甲醇制作过程中各阶段的生活排水。为了对这些有不同物理、化学性质的污水进行更加具有针对性和有效性的处理,一个污水处理厂中将设立几个具有不同功能的污水处理池。这些分门别类的水池不仅通过IMC工艺法对不同种类的污水进行最大程度上的净化,同时也通过自身的循环系统使得这些处理過的污水最大可能的再被利用到包括煤质甲醇本身在内的工业生产中去。
2.3煤制甲醇污水处理流程
首先,生活污水经过污水处理池内的地下管道进入到处理池的生活污水处理池,在这个过程中,污水池上的隔栏会将污水中的漂浮物与污水分开,使污水得到第一步净化。然后,气化污水和其他生产污水会分别直接由提升汞和地下管网进入混合污水处理池。在用IMC工艺法对污水进行生化处理之前,会先在污水调节池中对所有污水进行水量和水质的调节以减轻IMC工艺法调节负担。IMC池分3格,采用蝶型射流曝气器,每格按进水、曝气、沉淀、滗水进行周期性运行。完成以上几个步骤后,IMC池便可出水,这些水经机械过滤后已满足循环水系统补充水的水质要求,经泵提升至循环水站回用作为补充水。如果对处理水质要求较高,可在最后设置活性炭过滤器进行再一次净化。需要强调的是,处理过程中IMC池内产生的污泥会排入污泥池,并采用脱水机对它进行脱水,从中得到的液体返回混合污水调节池进行处理,泥饼对外运送。
3.煤制甲醇污水的回收与利用
3.1选择煤制甲醇污水回用方法
在用IMC法对煤制甲醇污水进行处理以后,该工厂采用多介质过滤器-超滤-反渗透的处理工艺对污水进行回收利用。这是为了达到循环冷却排污水的水质及回用水水质的要求,同时反渗透装置无需采用大量的强酸强碱进行处理,从而减少了酸、碱的运输量和排放量,节约了污水处理成本也满足保护生态环境的需要。反渗透处理后,循环水中氯离子、硫酸根离子会大量减少,同时它的硬度会降低,碱性会减弱。此外,在实际的处理过程中这种反渗透装置对污水回用可连续进行,简单的系统为管理操作带来方便同时也减轻了工人劳动强度、节约了劳动人力成本,起到了提高循环水系统的工作效率的目的。
3.2建立污水回用水站
与煤质甲醇对污水进行处理相同,该工厂在对污水进行回收利用的过程中也建立了污水回用水站。一般而言,污水回用水站的规模比污水处理站大很多,文中提到的这家工厂的回用水站是110立方米。回用水站的以循环冷却排污水为主,处理过后的出水要求满足国家相关法律法规对再生水水质的要求,只有这样,这些处理过的污水才可以作为补充水回用于循环水站。另外,污水回用站进入的水也需达到国家的水质指标,其它离子则按照新鲜水的4倍考虑。
3.3污水回用的工艺流程
首先,污水调节水箱中将引入来自循环水站的循环水系统的污水,并通过管道混合器在污水中加入适量的次氯酸钠,降低水中的有害离子的浓度和微生物量,同时加入适量的混凝剂增强混凝沉淀效果。然后,这些分别进入多介质过滤器、保安过滤器和超滤装置,在此过程中,反渗透装置给水泵出水管设管道混合器,加入一定量的还原剂去除水中的余氯,确保进入反渗透装置的余氯的质量浓度小于 0.1 mg/L, 同时投加适量的阻垢剂防止反渗透浓水中碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等难溶盐浓缩后析出结垢,堵塞反渗透膜。从而在一步步的处理过程中降低污水的浑浊度,减少水中的氯离子含量,使其满足再次得到回收利用的水质的要求。最后,回用水站所剩下的无法再回收利用的污水可以运用到一些废渣厂中或者经一定处理后达标排放,而当排放水中污染物指标波动时可以采用活性炭吸附处理,以将对环境造成的污染度降到最低。
4.结语
我国污水处理产业发展进步较晚,从总体上看,我国污水处理正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变,污水处理需求将逐步实现自给。而煤制甲醇所产生的的污水作为工业污水来源的重要组成部分,应该得到国家有关部门的重视,国家应加强法律法规假设,监督相关企业对污水进行及时和有效的处理,并加大污水的财政拨款力度,支持和鼓励污水处理事业的发展,更好的实现我国可持续经济发展的目标。
参考文献:
[1] 赵利霞. 工艺处理煤制甲醇污水的研究 [J]. 河南化工,2010
[2] 曾科,买文宁,王敏璞.甲醇生产废水处理技术的应用研究[J].化工设计,2009
【关键词】煤制甲醇污水 深度处理 回收与利用
前言:上世纪50年代以来,随着国民经济的发展,甲醇的需求量增加,为了满足当时的工业需要,我国部分小型实验室对甲醇技术进行了研究。到了60年代初,在太原、吉林几个化工区建设了几套以煤为原料的较大型甲醇装置。然而,不顾及煤炭资源浪费和环境污染地进行污水排放却日益演变成一个亟待解决的社会问题,本文通过一家成功进行污水处理的甲醇制造厂解析煤制甲醇污水的处理与回用。
1、煤质甲醇污水的简介
随着煤炭逐渐代替较为匮乏的石油和天然气被运用到甲醇的生产中,它所存在的问题也逐渐显露,这主要表现在煤质甲醇所产生的污水对生态环境的污染。一方面,以煤为原料进行甲醇生产消耗的时间较长,在它的空分、气化、合成、精馏等生产流程之中都有可能产生污水并对环境造成一定程度上影响。另一方面,煤制甲醇装置的废水排放量大且连续性强,并且这些废水中含有碳氮化合物、氯离子、磷等有毒有害物质元素以及固体粗细渣。总的来说,煤制甲醇污水之中有害物质种类较多,而且他们的危害程度各不相同,这些都会对生产设备造成较大程度上的腐蚀损害,同时,也会对人体健康、自然环境等造成较大危害,因此实现煤制甲醇污水的先处理后排放以及回收利用十分重要。
2.煤制甲醇污水的处理
2.1 用IMC工艺法对污水进行处理
本文提到的工厂采用IMC工艺法对污水进行处理,这种方法是对污水处理传统工艺SBR处理法的发展与改造,它主要通过有效控制不同反应阶段反应器内环境的氧气的浓度,从而达到在环境条件上形成多个污泥净化法串联的效果。这种处理工艺将曝气池、沉淀池连为一体,进水期间不间断,而曝气却进行适当停歇,在停气的作用下密度较大的污水沉淀就得到分离。同时,由于这种工艺厌氧和好氧环境的在同一空间进行,也使得核心工艺在除碳的同时还具有短程硝化反硝化的功能。除此之外,该工厂采用的IMC煤制甲醇污水处理法还具有占地省、运行费用低、设备简单、维护方便,对原水水质、水量变化的适应能力强,抗冲击负荷能力,运行管理简单,比较容易实现自动化控制等特点。
2.2煤质甲醇污水处理站的设立
在确立污水处理的工艺以后,就要设立一个全方位多功能的污水处理站,这是污水处理工作顺利进行的载体和基本保证。污水处理站的规模可视煤制甲醇工厂的大小和污水排放的多少来定,一般规模都在60立方米到100立方米之间,文中提高的工厂拥有的污水处理厂约占地70立方米。污水处理站需要处理的污水主要有生产污水、生活污水、地坪冲洗水、事故污水。生产污水主要包括甲醇污水和煤气化污水,生活污水主要来自各煤质甲醇制作过程中各阶段的生活排水。为了对这些有不同物理、化学性质的污水进行更加具有针对性和有效性的处理,一个污水处理厂中将设立几个具有不同功能的污水处理池。这些分门别类的水池不仅通过IMC工艺法对不同种类的污水进行最大程度上的净化,同时也通过自身的循环系统使得这些处理過的污水最大可能的再被利用到包括煤质甲醇本身在内的工业生产中去。
2.3煤制甲醇污水处理流程
首先,生活污水经过污水处理池内的地下管道进入到处理池的生活污水处理池,在这个过程中,污水池上的隔栏会将污水中的漂浮物与污水分开,使污水得到第一步净化。然后,气化污水和其他生产污水会分别直接由提升汞和地下管网进入混合污水处理池。在用IMC工艺法对污水进行生化处理之前,会先在污水调节池中对所有污水进行水量和水质的调节以减轻IMC工艺法调节负担。IMC池分3格,采用蝶型射流曝气器,每格按进水、曝气、沉淀、滗水进行周期性运行。完成以上几个步骤后,IMC池便可出水,这些水经机械过滤后已满足循环水系统补充水的水质要求,经泵提升至循环水站回用作为补充水。如果对处理水质要求较高,可在最后设置活性炭过滤器进行再一次净化。需要强调的是,处理过程中IMC池内产生的污泥会排入污泥池,并采用脱水机对它进行脱水,从中得到的液体返回混合污水调节池进行处理,泥饼对外运送。
3.煤制甲醇污水的回收与利用
3.1选择煤制甲醇污水回用方法
在用IMC法对煤制甲醇污水进行处理以后,该工厂采用多介质过滤器-超滤-反渗透的处理工艺对污水进行回收利用。这是为了达到循环冷却排污水的水质及回用水水质的要求,同时反渗透装置无需采用大量的强酸强碱进行处理,从而减少了酸、碱的运输量和排放量,节约了污水处理成本也满足保护生态环境的需要。反渗透处理后,循环水中氯离子、硫酸根离子会大量减少,同时它的硬度会降低,碱性会减弱。此外,在实际的处理过程中这种反渗透装置对污水回用可连续进行,简单的系统为管理操作带来方便同时也减轻了工人劳动强度、节约了劳动人力成本,起到了提高循环水系统的工作效率的目的。
3.2建立污水回用水站
与煤质甲醇对污水进行处理相同,该工厂在对污水进行回收利用的过程中也建立了污水回用水站。一般而言,污水回用水站的规模比污水处理站大很多,文中提到的这家工厂的回用水站是110立方米。回用水站的以循环冷却排污水为主,处理过后的出水要求满足国家相关法律法规对再生水水质的要求,只有这样,这些处理过的污水才可以作为补充水回用于循环水站。另外,污水回用站进入的水也需达到国家的水质指标,其它离子则按照新鲜水的4倍考虑。
3.3污水回用的工艺流程
首先,污水调节水箱中将引入来自循环水站的循环水系统的污水,并通过管道混合器在污水中加入适量的次氯酸钠,降低水中的有害离子的浓度和微生物量,同时加入适量的混凝剂增强混凝沉淀效果。然后,这些分别进入多介质过滤器、保安过滤器和超滤装置,在此过程中,反渗透装置给水泵出水管设管道混合器,加入一定量的还原剂去除水中的余氯,确保进入反渗透装置的余氯的质量浓度小于 0.1 mg/L, 同时投加适量的阻垢剂防止反渗透浓水中碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等难溶盐浓缩后析出结垢,堵塞反渗透膜。从而在一步步的处理过程中降低污水的浑浊度,减少水中的氯离子含量,使其满足再次得到回收利用的水质的要求。最后,回用水站所剩下的无法再回收利用的污水可以运用到一些废渣厂中或者经一定处理后达标排放,而当排放水中污染物指标波动时可以采用活性炭吸附处理,以将对环境造成的污染度降到最低。
4.结语
我国污水处理产业发展进步较晚,从总体上看,我国污水处理正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变,污水处理需求将逐步实现自给。而煤制甲醇所产生的的污水作为工业污水来源的重要组成部分,应该得到国家有关部门的重视,国家应加强法律法规假设,监督相关企业对污水进行及时和有效的处理,并加大污水的财政拨款力度,支持和鼓励污水处理事业的发展,更好的实现我国可持续经济发展的目标。
参考文献:
[1] 赵利霞. 工艺处理煤制甲醇污水的研究 [J]. 河南化工,2010
[2] 曾科,买文宁,王敏璞.甲醇生产废水处理技术的应用研究[J].化工设计,2009