固定床煤气化技术与气流床气化相比,气化强度,有效气(H2+CO)成分和碳转化率均较低,而且气化废水的处理过程也异常复杂,但因适合气化高水分和高挥发分的低阶煤种和炉内产生大量甲烷等优势而广泛应用于劣质煤制天然气工业中。目前,固定床加压技术的应用现状不容乐观,其最主要制约源于气化反应及气体净化过程中所产大量气化废水的处理问题。
固定床加压气化技术由于气化温度低和存在干馏层等原因,其出口粗煤气中不但含有大量水分,还夹带较多的煤尘、焦油、中油、酸性气体、氨、酚及杂环有机物等。这些物质在后续的煤气洗涤和冷却过程中将形成大量组成复杂、处理困难的煤气化废水。对于煤气化废水的处理,工业界一般采用化工处理和生化处理相结合的方式。气化废水首先经过沉降除去焦油和中油等油类,然后通过化工处理过程回收废水中大部分的氨、酚和酸性气体,最后进入生化处理和深度处理进一步降解废水中的有机物,最终达到回用水的标准。
以上几个过程中,酚氨回收过程最为关键,需要回收废水中的酚、氨和酸性气体等有价值物质,降低废水的COD,使其满足后续生化处理的进水要求。
1、酚氨废水的组成和危害
由于煤质的差异,气化废水的组成不尽相同,但经过除油处理后的气化废水基本都含有硫化氢、二氧化碳、氨、酚和其他杂环有机物等。表1列出了以褐煤为原料的固定床加压气化炉废水水质分析,其中,总氨为6000~9000mg/L,总酚为3000~6000mg/L,COD高达20000左右,废水组成非常复杂,处理难度很大。废水中的酚、氨和氰化物毒性很大,对人和环境危害极大,另一些组分还会造成设备的腐蚀、结垢,并对后续生化处理构成干扰,必须进行妥善处理。
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