BioDopp工艺在鲁奇气化炉废水处理上的应用研究
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煤气化废水中氰化物脱除技术研究进展郭志华;高会杰【摘要】Gasification is a key technology in clean utilization of coal. Coal gasification wastewater contains various pollutants, such as ammonia nitrogen, COD, phenol and cyanide, among which cyanide is a highly toxic poison; it has strong corrosive effect on equipments and adverse impacton biochemical treatment of coal gasification wastewater. Oxidation, pyrohydrolysis, membrane and biological methods are common treatment methods of cyanide in coal gasification wastewater. In this article, research progress of the technologies for removing cyanide from coal gasification water was reviewed in detail.%煤气化工艺是煤的清洁化利用的关键技术之一。
煤气化产生的废水中含有氨氮、COD、苯酚和氰化物等多种污染物,其中所含氰化物有剧毒,对设备有较强的腐蚀作用,且对生化处理煤气化废水产生不利的影响。
常用的处理煤气化废水中氰化物的方法有氧化法、高温水解法、膜法及生物法。
本文就煤气化废水中氰化物的脱除技术相关的研究进展进行了详细的介绍。
【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P298-300,304)【关键词】煤气化废水;氰化物;氧化法;高温水解法;生物法【作者】郭志华;高会杰【作者单位】中国石化抚顺石油化工研究院,辽宁抚顺 113001;中国石化抚顺石油化工研究院,辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】X703煤气化工艺是煤的清洁化利用的关键技术之一。
1. 背景介绍1.1 煤化工综述世界目前主要能源除原油以外,还包括天然气、液化石油气、煤炭等。
我国是一个富煤、少气和贫油的国家,煤炭资源丰富,煤种齐全,国家“十五”能源科技和能源建设计划对发展煤化工给予充分的重视,煤化工在我国面临新的市场需求和发展机遇。
立足本国的富集资源,依靠技术革新的力量,开展新型煤化工,很大程度上可以实现石油和天然气资源的补充和部分替代。
煤化工产业是指以煤为主要原料,采用化工过程,生产化工产品的产业,包括煤焦化、煤气化、煤液化和电石等行业,涵盖以煤为原料生产的焦炭、电石、氮肥、甲醇、二甲醚、烯烃、油品、天然气等产品,涉及煤炭、电力、石化等领域,是技术、资金、资源密集型产业,对能源、水资源的消耗较大,对资源、生态、安全、环境和社会配套条件要求较高。
我国煤化工产业正逐步从焦炭、电石、煤制化肥为主的传统煤化工产业向石油替代产品为主的现代煤化工产业转变。
石油替代产品是煤化工产业的发展方向。
发展煤炭液化、气化等现代煤转化技术,对发挥资源优势、优化终端能源结构、大规模补充传统煤化工现代煤化工国内石油供需缺口有现实和长远的意义,煤的气化是新一代煤化工的核心。
煤炭气化是煤炭转化的主导途径之一,是煤化工、IGCC、加氢工艺、煤液化等的龙头和基础,煤直接液化、煤间接液化、煤制烯烃等项目都要用到煤炭气化。
1.2 煤气化综述煤气化过程是煤炭的一个热化学加工过程。
它是以煤或煤焦为原料,以氧气(空气、富氧或工业纯氧)、水蒸气作为气化剂,在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。
气化时所得的可燃气体成为煤气,对于做化工原料用的煤气一般称为合成气(合成气除了以煤炭为原料外,还可以采用天然气、重质石油组分等为原料),进行气化的设备称为煤气发生炉或气化炉。
1.3 工业化煤气化工艺及我国应用情况煤气化工艺发展到今天,可以作为大型化工企业选择的气化方法主要有以下几种类型:●·流化床气化工艺●·气流床气化工艺●·固定床气化技术1.3.1 流化床气化流化床气化又称之为沸腾床气化,这是一种成熟的气化工艺,在国外应用较多,该工艺可直接使用0~6mm 或0~10mm 的碎煤作为原料,但亦不希望1mm 以下的细粉过多,备煤工艺简单,气化剂同时作为流化介质,炉内气化温度均匀,但气化温度较低小于1 000 ℃左右,碳反应不完全,渣和飞灰中碳含量高,煤气中有效成份较低,近年来流化床气化技术已有较大发展,开发了如德国的高温温克勒(HTW),美国的U - Gas 等加压流化床气化新工艺,在一定程度上解决了常压流化床气化存在的带出物过多等问题,但仍然存在带出物含量高、碳含量高且又难分离、碳转化率偏低、煤气中有效成分低、而且要求煤高活性、高灰熔点等多方面问题。
浅谈鲁奇炉所产含酚氨废水处理新工艺一、工艺简介我公司采用鲁奇炉生产粗煤气,该炉在生产时会产生含酚氨废水,原处理路线为脱酸→萃取→脱氨→萃取剂再生。
现在改变工艺条件,采用新型萃取剂MIBK,利用单塔加压加温汽提,在一个塔内实现脱氨、脱酸,经过单塔脱氨、脱酸,利用鲁奇炉工艺所产生的工业污水之中含脂肪酸的特点,降低污水之中的PH值从而为萃取创造条件,预净化水PH值约为6.5的废水冷却到40~60℃进入萃取塔上部,以MIBK为萃取剂从萃取塔底部进入与废水逆向流动萃取脱酚,相比为1:5,应用于鲁奇炉所产含酚氨废水处理方面为全国首创。
二、工艺特点我公司采用的这种新工艺,相比鲁奇炉所产含酚氨废水的原处理工艺发生了根本性的改变,原德国及国内同类厂家处理鲁奇炉所产含酚氨废水的流程是脱油除尘→脱酸→萃取→脱氨→萃取剂再生;我公司改造后流程是脱油除尘→脱酸脱氨→萃取→萃取剂再生,下面简要介绍一下该工艺主要特点:1.将脱氨放在萃取之前。
脱酸脱氨后废水PH值降低到6.5左右,呈偏酸性,从而大大的改善后续萃取溶剂脱酚效果。
2.首次在煤化工工业废水治理上引用新型高效剂MIBK,其萃取效果是二异丙基醚的2~4倍。
3.采用单塔加压汽提技术,对于处理我公司煤加压气化过程中产生的发泡性废水具有很强的实用性。
4.采用高效的格栅填料萃取塔取代相对于效率较低的转盘萃取塔,提高了2~3个萃取级数,从而提高了萃取效率。
5.提高了CO2和氨的脱除率,CO2痕量,总氨含量降低至200mg/l以下,解决了原有流程中的铵盐结晶或结垢问题,还提高了酚特别是多元酚的去除率。
6.解决了属于发泡体系的鲁奇炉含酚氨废水所导致的塔液泛和运行不稳定问题,确保设备长周期稳定运行。
三、工艺创新我公司所采用的新型技术,在对鲁奇炉煤加压气化产生高浓度含酚含氨废水的化工预处理在国内外尚属首例,解决鲁奇煤气化工业废水难于处理的瓶颈难题,下面简单介绍一下该工艺主要创新内容:1.改变原有工艺,为萃取创造条件。
第33卷第10期2008年10月环境科学与管理ENV I RONMENTAL SCI ENCE AND MANAG E MENT Vol 33N o 10Oct .2008收稿日期:2008-06-12作者简介:庄仲昌(1980-),男,汉族,助理工程师,毕业于扬州大学化学化工学院环境监测与管理专业,大学学历,已发表论文两篇。
文章编号:1673-1212(2008)10-0103-03生物倍增(B i o-dopp)工艺处理城市污水庄仲昌,庄昌伟,王克云(江苏省泗阳县环境保护局,江苏泗阳223700)摘 要:生物倍增工艺(B i o -dopp)是通过可防堵塞的曝气系统、生物除磷系统、空气提升系统及快速澄清装置,将生物硝化、反硝化,释磷、吸磷,有机物氧化等各工艺全部协调在同一反应池内同时进行,并在池内设立澄清区(相当于二沉池)的一种新型城市污水处理工艺。
其高效曝气设备确保低氧条件下微生物去除耗氧有机物(特别是在同一反应器内实现硝化反硝化)。
同时保证高效搅拌效果,并且工艺稳定,维护方便。
它省去了传统工艺的污泥回流泵房、二沉池等构筑物及配电、管道等相应设备。
具有出水稳定、设备高效,投资与运行成本低,占地面积小等优点,有较强竞争力。
关键词:生物倍增;B io-dopp ;城市污水中图分类号:X 703.1文献标识码:AT reat m ent o fM unici pa lW aste water w ith B i o-droppZhuang Zhongchang ,Zhuang Chang w e,i W ang Keyun(S i ya ng Envir o m ental P r otecti on Bu r eau ,S iyang 223700,Ch ina)A bstract :The p r ocess of do ubli ng (B i o-dopp)is avail able t hrough the p l ug-aerati on syste m s ,b i ologi cal phosphorus re m ov al syste m s ,air-lift syste m a nd ra p i d clarificati on de vices ,biol ogical n itrificati on ,denitrifi cati on ,phosphor us r elease ,the a bsor p ti on of phosphor us ,organic m atter suc h as oxi dati on A ll of coord i nati on i n response to t he sa m e pool at the sa m e tm i e ,a nd i n the pool set up to clarify (t he e quivale nt of She n Ch i),a ne w type of urban se w age treat m e n t p r ocess .The h i gh effi cie ncy aer ati on e qu i p m ent m a kes m icr ob i ology r e mov i ng o xy ge nconsu mp ti on organicm ateri al i n lo w oxyge n cond iti on ,especially co m i ng ture the re acti on of nitrifi cati on and de nn itrifi cati on i n the sa m e reaction contai ner .And the equ i pm e n t has m a ny advantage ,suc h as h i gh effi ci enc y m ixi ng effec,t state tec hnology ,conve n ie n t defe nd .It o m it the traditional p r ocess of r et u r n sl udge pu mp i ng stat i on ,the sed i m entation tank ,and ot her str uctures and distri buti on ,p i peli nes a nd other relevant equ i p m en.t A s t he B i o-dropp m et hod has m any a dvantage ,suc h as h i gh effi cie ncy e quip m e n ,t lo w cos,t lo w tak i ng up gr ound ,the m et hod has betterm arket co mpeti ng .K ey words :B i o-dopp ;doubli ng of urba n se w age自1988年,德国Enge l b art 公司提出的一种新型的活性污泥法 B i o -Dopp (生物倍增)工艺,它与传统污水处理工艺相比,在污染物去除效能方面具有双倍功效,同时具有出水水质稳定,设备高效,工程投资与运行成本低,占地面积小等优点。
鲁奇炉煤化工废水处理工艺及运行效果摘要:文章主要针对某煤化工企业污水处理厂的工艺流程、处理单元及其设计参数进行分析研究,分析评价了该污水处理厂的处理效果及出水指标,整体工艺流程对COD、氨氮、酚类的平均去除率分别为96.1%、99.3%、99.9%,出水平均COD、氨氮、酚类分别为59、0.84、0.28mg/L,其中酚氨回收废水经处理后总氮的平均去除率达到82.5%,出水平均总氮为31mg/L,除离子污染物外各项指标均优于《循环冷却水用再生水水质标准》(HG/T3923—2007)中的水质标准要求。
关键词:鲁奇炉;鲁奇炉煤化工废水;运行效果引言我国在煤化工这一行业的发展起步是相对较晚的,而且从其中的生产加工技术与废水处理等问题上虽然已经做出了很大的改善,但还是存在着诸多缺陷,其中比较严重的就是废水的处理关键技术,它对于环境的污染非常严重,如果不及时有效的处理将对我国的环境和发展造成制约。
1煤化工企业污水种类及来源煤化工企业在煤及煤相关产物生产中会涉及到一系列的脱硫、脱硝工作,这些化学反应均会涉及到污水的排放和处理[1]。
主要产生废水的来源就是由于煤炭的品质不同,在煤气化液化的操作过程中会存在一些杂质,同时在进行煤炭的一系列加工过程中,会涉及到将水煤气液化,最终成为所需产物的过程[2]。
由于很多煤炭相关的化工产品都要在水煤气的帮助下实现其产物的形成,而在水煤气到水煤浆、再到所需煤化工产物的过程中,就会产生大量的污水排放物[3]。
这些排放物具有较为复杂的成分和结构,比如其含有烯烃、炔烃等这类有毒有机物[4],这些污染物排入水中就会给自然的淡水资源造成极大的破坏,如果这部分含有杂质的污水不经任何处理就排入自然环境的话,对煤化工产业周围的自然环境造成负面影响。
因此需要对煤化工产生最终产物的过程,进行污水质量的监测和处理,达到最终排放的基本要求后,再将其排入自然环境,避免污水造成不良的环境影响。
煤化工生产中的废水,其主要成分是由无机盐和有毒的有机物组成的。
鲁奇煤气化废水酚氨回收技术探讨作者:董文博曹敏侯萌萌程相龙来源:《科技创新与应用》2016年第21期摘要:简要介绍河南省豫西地区某化工厂鲁奇煤气化工艺废水经除油除尘后采用的煤气废水酚氨处理回收工艺流程,指出该工艺流程在实际生产运行过程中所存在的脱酚效果不好、易在设备内形成碳铵结晶、出水水质相对较差等一系列问题,针对这些问题该化工厂进行了相应的技术改造,将脱氨工序放在萃取脱酚工序之前,并提高脱酸塔操作温度,使煤气废水中的氨先于酚脱除出来,从而改善了脱酚体系环境,经技术改造后的煤气废水酚氨处理回收系统使得煤气废水中的脱酚效果得到较为明显的增强,从而出水水质也得到相应提高,但仍然存在着较大的提升空间,文章由此引出另外几种较为可行的处理鲁奇煤气废水的改进方法和思路,并作出简单评价。
关键词:鲁奇;煤气废水;脱酚;脱氨;酸性气;萃取煤气化是煤化工核心技术之一,被誉为新型煤化工产业的龙头技术。
其中以鲁奇加压煤气化技术为代表的固定床加压气化工艺,因为煤种适应性广、运行稳定、生产能力大、能耗低、氧耗少、效率高等优点而被国内外广泛运用。
尤其从煤制天然气中甲烷含量以及投资费用等角度出发,鲁奇加压煤气化技术在煤制天然气领域占有重要的地位[1]。
鲁奇加压煤气化技术产生的煤气,经洗涤后生产大量的废水,含有酚、油、CO2、H2S、高COD、高氨氮等,是一种典型的有毒有害、难降解的工业废水,一直都是国内外工业废水处理领域的难题。
河南省豫西某厂的煤气废水在煤气水分离装置除油除尘后,先脱酸、再萃取脱酚、然后进行脱氨及溶剂回收,最后送至后续污水生化处理系统。
1 煤气废水处理工艺及存在问题1.1 煤气废水处理流程经除焦油、除尘后的含酚氨煤气废水,首先进入脱酸塔与0.5Mpa低压蒸汽间接加热,从而汽提脱除CO2、H2S等酸性气体,经冷凝后送至硫回收,含氨的冷凝液进行回流。
脱除酸性气体的煤气废水经冷却后进入萃取塔,由二异丙基醚(D1PE)萃作为萃取剂进行萃取脱酚。
雄安新区某污水处理厂处理规模为5.0×104m3/d,该厂主要生活污水和部分处理达标工业废水出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准。
因雄安新区建设要求辖区内所有污水处理厂出水指标需达到准Ⅳ类水质标准后排放,因此需要在原有处理工艺基础上进行提标改造,满足新标准要求。
本工程将雄安新区某污水厂的A2/O生化处理池内部改造,将其转变成BioDopp工艺,提升污水处理效果,达到削减COD、氨氮、TN和TP总排放量的目的。
1 方案设计1.1 改造难点该污水厂在提标改造前使用悬链式曝气+A2/O作为生化处理工艺,该套工艺使得A2/O 池内曝气效率提高,增氧能力和搅拌效果提高。
该污水厂提标改造前后设计进出水水质见表1。
由表1可知,现有悬链式曝气+A2/O工艺出水稳定,COD和TP指标均能满足准Ⅳ类水体标准,但氨氮和TN高于新标准限制,其中TN需从12.23 mg/L降低至10 mg/L以下,难以在现有工艺下调试达标,需要在原基础上进行深度处理达到新出水要求。
同时,该水厂进水C/N低(C/N=4.0),使得生化系统进行反硝化时,碳源不足导致电子受体较少,无法正常完成硝酸盐转化为氮气这一过程,造成硝酸盐积累,进而使得出水总氮浓度提升。
而且该水厂位于北方地区,冬季气温易低于0 ℃,不利于保持生物池微生物活性。
1.2 工艺比选根据该污水厂的进出水水质要求,结合地域和场地特征,筛选出增设MBR和改造A2/O 池为BioDopp池2种深度处理工艺进行比选,以期选出最适合该污水处理厂实际情况的提标改造方案。
方案比选见表2。
由表2可知,改造A2/O池为BioDopp池的优势是充分利用已有构筑物进行设备内部改造,节省用地,改造后运行费用较低,调试成功后可自动化运行,因此最终选择将A2/O 池改造为BioDopp池作为该污水厂提标改造方案,以期出水达到准Ⅳ类水质标准。
1.3 工艺改造流程工艺改造流程见图1。