[摘要] 针对陕西长青能源化工有限公司外排水磷超标问题,对废水来源、磷来源进行梳理调查,认为除原料煤带入外,磷主要来源于气化灰水分散剂,于是开展了源头降磷试验、化学除磷试验和改变SBR时序的生物除磷试验。通过对生产数据的分析与对比后认为,生物除磷挖潜空间有限,化学除磷是外排水合格的保证,而源头灰水降磷功效显著。重点介绍灰水降磷方案的降磷原理和技改工艺流程,同全部使用无磷灰水分散剂相比,本灰水降磷方案不改变气化灰水系统的运行状态,且可减少系统结垢、堵塞的风险,药剂费用和运行费用也较低。
[关键词] 磷超标;废水来源;磷来源;灰水分散剂;源头降磷;化学除磷;生物除磷;灰水降磷方案
[中图分类号] X 703.1[文献标志码] B[文章编号] 1004-9932(2017)06-0039-05
煤化工废水主要来自于煤气洗涤时产生的高污染废水,陕西长青能源化工有限公司一期600 kt/a甲醇项目气化工序采用水煤浆气化工艺,气化废水经SBR污水处理站处理后送回用水站,再经反渗透装置脱盐后回用于循环水站,反渗透浓水则排至厂外。
2016年初,地方环保监测站对公司外排水进行了监测,发现其磷含量(以P计)超标,为1.12 mg/L。按照公司《项目环境影响报告书》,外排水应达到《渭河水系(陕西段)污水综合排放标准》(DB 61/224—2011)及《污水综合排放标准》(GB 8978—96)的一级标准要求。上述两个标准中,一级标准要求外排水含磷(以P计)≤0.5 mg/L。
1 废水来源及处理流程
水煤浆气化工艺流程中,洗涤煤气后的气化炉黑水和碳洗塔黑水经过三级闪蒸(高压闪蒸、低压闪蒸、真空闪蒸)后送入沉降槽,渣池黑水经真空闪蒸后也进入沉降槽。在沉降槽中,过饱和的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-、CO32-、PO43-等离子在絮凝剂的作用下形成沉淀物,并同细渣一起沉降至槽底,底部浓密固液相经底流泵送真空过滤机过滤,过滤后的上部澄清灰水自沉降槽溢流堰溢出,汇集后加入灰水分散剂,并自流入低压灰水槽。低压灰水由低压灰水泵输送,大部分灰水经热力除氧、加压后返回碳洗塔和气化炉激冷室,少量灰水则作为废水送污水处理站,以保持气化系统的水平衡和水质稳定。
在污水处理站,气化废水与生活污水经气浮池处理后,进入SBR池及曝气生物滤池(BAF)中发生脱除氨氮的硝化和反硝化反应,同时发生有机物降解和生物除磷反应,并经混凝沉淀和纤维束过滤后成为SS、CODCr、BOD5和NH3-N含量均合格的污水。为节约用水,生化处理后的污水并不直接外排,而是全部送入回用水站。
在回用水站,污水处理站出水与原水处理站排泥水、循环水站排污水、脱盐水站反渗透浓水、锅炉排污水等清净废水混合,在机械加速沉降池中混凝沉淀,再经超滤、反渗透装置除盐后,....