[发明专利]一种碎煤加压气化废水零排放与资源化处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体地说是涉及一种碎煤加压气化废水零排放与资源化处理工艺。

背景技术

碎煤加压气化技术产生的废水量大、成分复杂、难处理、处理成本高是限制碎煤加压气化技术发展的重要制约因素。碎煤加压气化技术产生的废水主要来源于冷凝、洗涤和分馏工段，具有污染物浓度高，油、氨氮和酚类等有机物浓度高的特点，且含有较多的生化抑制和有毒物质，难以经过生化处理实现有机物的完全降解。目前，许多新型煤化工企业分布在生态较为脆弱、水资源匮乏的地区，国家对煤化工项目的用水和废水污染物的排放要求指标日益严格，实现废水的“零排放”和资源化利用是亟待解决的问题。

现有煤化工项目在对废水进行“零排放”处理时还存在各种技术缺陷，存在能耗高、膜装置和设备的使用寿命短、运行成本高等问题。另一方面，在煤气化废水处理过程中产生的大量浓盐水一直是废水处理环节的难点，浓盐水中含有大量的有机物、重金属离子等有害物质，若不经过处理而直接进行蒸发结晶，会产生大量的危险固废结晶盐和盐泥，处理费用高且易造成二次污染。目前，寻求工艺稳定性强、处理效果好的煤气化废水零排放与资源化处理技术，是满足煤化工自身发展需求和国家政策法规的必然趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种无污染，成本低，能耗低，可长期运行的碎煤加压气化废水零排放与资源化处理工艺。

本发明公开的一种碎煤加压气化废水零排放与资源化处理工艺，其具体的工艺路线如下：

(1)生化出水先添加絮凝剂和杀菌剂经过斜板沉降进行预处理，去除部分COD和固体颗粒悬浮物，再经过多介质过滤器，去除大部分固体颗粒悬浮物，之后再通过超滤膜组件去除绝大部分残余的固体悬浮物后的超滤产水进入树脂吸附塔1，超滤浓水返回生化系统；

(2)超滤产水由塔顶进入树脂吸附塔1内，经过树脂填料层吸附去除大部分有机物后由塔底排出，加入阻垢剂后进入反渗透膜组1，反渗透产水作为锅炉回用水，反渗透膜组1的浓水进入纳滤膜组，当树脂吸附塔1内树脂吸附饱和后先经过碱洗脱除吸附在树脂上的有机物，再经过水洗、酸洗和二次水洗将树脂洗至中性，进行再生利用，树脂脱附液排进脱附液罐1中；

(3)反渗透膜组1的浓水进入纳滤膜组，通过纳滤膜将浓水中的单价盐富集在纳滤产水中，多价盐、大分子有机物富集在纳滤浓水中；纳滤产水加入阻垢剂后进入反渗透膜组2进行浓缩，反渗透膜组2浓水经膜浓缩膜组1进一步提浓后进入树脂吸附塔2；纳滤浓水经膜浓缩膜组2提浓后进入树脂吸附塔3，其中，反渗透膜组2、膜浓缩膜组1和膜浓缩膜组2的产水作为锅炉回用水；

(4)膜浓缩膜组1的浓水由塔顶进入树脂吸附塔2内，经过树脂填料层吸附去除大部分有机物后由塔底排出，经过蒸发结晶得到含有机物较少的高纯度的NaCl结晶盐；

(5)膜浓缩膜组2的浓水由塔顶进入树脂吸附塔3内，经过树脂填料层吸附去除大部分有机物后由塔底排出，再由塔顶进入树脂吸附塔4内，经过树脂填料层吸附去除大部分重金属离子后由塔底排出，经过蒸发结晶得到含有机物和重金属较少的高纯度的Na₂SO₄结晶盐；当树脂吸附塔2和树脂吸附塔3内树脂吸附饱和后也是经过碱洗、水洗、酸洗和二次水洗的步骤进行脱附再生，脱附液排进脱附液罐1中；当树脂吸附塔4内树脂吸附饱和后经过酸洗、水洗进行脱附再生，脱附液排进脱附液罐2中，脱附液中所含的重金属离子采用加入碎铝片的方法对重金属置换回收，回收重金属离子后的脱附液回生化系统；

(6)脱附液罐1中脱附液经调节PH后进行臭氧氧化处理，降低脱附液的COD，提高B/C(B/C：即BOD/COD，可生化性)，处理后的脱附液返回生化系统。

如上所述的生化出水的水质特征为PH＝6.5～8，CODcr＝120～500mg/L，电导率＝1200～3500μs/cm，浊度＝5～30NTU，重金属离子含量2～6mg/L。

如上所述絮凝剂为聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)或聚丙烯酰胺(PAM)中的一种或两种，加入量为10～100ppm；杀菌剂为次氯酸钠、液氯或二氧化氯，加入量为2～5ppm，生化出水在斜板沉降停留时间为2～4小时。

如上所述多介质过滤操进水压力为0.1～0.4MPa，过滤速度为5～12m/h，填料方式为：上层为粒径0.8～1.8mm的无烟煤，占填料层高度的40％～60％，下层为粒径0.5～1.2mm的石英砂，占填料层高度的30％～50％，承托层粒径为3～5mm的石英砂，占填料层高度的5％～15％。