煤制甲醇廢水的生化處理工藝研究

李華，張笑，于長偉，洪衛(wèi)，莊會棟

（山東共享環(huán)境管理咨詢有限公司，濟(jì)南250101）

1 煤制甲醇廢水組成及特點(diǎn)

以某化工企業(yè)為例，該企業(yè)采用德士古工藝水煤漿加壓氣化、低溫甲醇洗以及克勞斯脫硫等先進(jìn)新技術(shù)進(jìn)行甲醇的生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水主要由氣化廢水、煤漿系統(tǒng)沖洗水、公用站沖洗水、地面沖洗水、生活污水以及其他污水組成，其中，氣化廢水在廢水總量中占比最高，達(dá)到80%左右。從整體來看，該企業(yè)廢水中氨氮含量較高，達(dá)到500mg/L；重鉻酸鹽指數(shù)正常，約為1000mg/L；懸浮物主要由無機(jī)物構(gòu)成；碳氮比例明顯失調(diào)，主要表現(xiàn)為低碳高氮；鈣離子和無機(jī)氮的含量也比較高[1]。

2 SBR 工藝運(yùn)行情況

2.1 物化處理

2.1.1 SS 的去除

粉煤灰在氣化水中的含量較高，特殊情況下濃度可以達(dá)到500mg/L。如果在處理的過程中加入混凝劑或是助凝劑，可以有效提高處理效果。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，當(dāng)混凝劑的添加量達(dá)到200mg/L 時(shí)，氣化水中SS 的濃度可以降低到100mg/L 甚至更低；如果在添加混凝劑的同時(shí)再加入4mg/L 的助凝劑，則會在上述基礎(chǔ)上再次降低SS 的濃度，一般可以達(dá)到80mg/L 左右，同時(shí)處理速度也更快。

2.1.2 鈣的去除

鈣在氣化水中的含量一般比較穩(wěn)定，通常維持在210～230mg/L。如果氣化水中鈣不經(jīng)處理直接排放到生化池內(nèi)，則會降低碳鹽酸及二氧化碳的利用率，影響凈化效果。現(xiàn)在工廠在處理氣化水中的鈣時(shí)，會在水中加入磷酸，添加量約260mg/L，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后會將水中鈣的含量降低至45mg/L 以下，此時(shí)不會對后續(xù)的處理產(chǎn)生影響。

2.1.3 酸堿度調(diào)節(jié)

在處理氣化水中的鈣時(shí)，由于添加了磷酸，會使氣化水中的酸堿度不平衡，降低至1 左右，而SBR 物化進(jìn)水的要求在8～9，在這種情況下，就需要對氣化水中的酸堿度進(jìn)行調(diào)節(jié)。通常會采用添加氫氧化鈉的方式來中和氣化水中酸，氫氧化鈉的添加量約為350mg/L。

2.2 生化處理

2.2.1 培養(yǎng)污泥

培養(yǎng)污泥需要從就近的污水處理廠中引入接種污泥，并將該污泥投入SBR 池中，同時(shí)添加清水、氮源以及磷源，添加完畢后密封SBR 池，進(jìn)行悶曝環(huán)節(jié)。在悶曝過程中，要提高SBR 池的進(jìn)水量，并添加混合廢水以及大糞水，此過程連續(xù)進(jìn)行20 天。當(dāng)池內(nèi)布滿褐色的菌膠團(tuán)時(shí)，代表微生物的數(shù)量和種類已經(jīng)趨于穩(wěn)定，氨氮的清除量基本維持在95%左右甚至更高。然后就可以進(jìn)入污水處理的下一個(gè)環(huán)節(jié)。

2.2.2 酸堿度的控制

通過煤制甲醇廢水中的酸堿度可以知道硝化及反硝化的開展進(jìn)程，同時(shí)酸堿度的高低也會影響到SBR 工藝的脫氮效率。在SBR 系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，可以使用專用的監(jiān)測工具對SBR 池內(nèi)的酸堿度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。硝化階段時(shí)，如果液體的酸堿度低于6，則需要向池內(nèi)添加堿液，直到酸堿度指數(shù)上升至7 為止；在反硝化階段時(shí)，使液體的酸堿度維持在7.5 左右，過高則添加酸液，過低則添加堿液，使脫氮效果始終維持在一個(gè)較高的水平。

2.2.3 溶解氧的控制

溶解氧會影響到SBR 工藝運(yùn)行過程中脫氮的效率，并且在好氧、缺氧以及脫氧三種情況下其反應(yīng)各不相同。當(dāng)好氧狀態(tài)下時(shí)，溶解氧的含量如果低于1mg/L，則會影響到硝化菌的正常反應(yīng)；在缺氧狀態(tài)下時(shí)，如果溶解氧含量較高，則會對反硝化菌的反應(yīng)效果起到抑制作用。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，在硝化及反硝化的過程中，溶解氧的含量分別在2mg/L 以及0.5mg/L 時(shí)，反應(yīng)效果最佳。

2.3 處理效果

以GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級排放標(biāo)準(zhǔn)為參考依據(jù)，排放標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)值以下列計(jì)算公式為準(zhǔn)：ρ(CODcr)=150mg/L；ρ(SS)=150mg/L；ρ(BOD5)=30mg/L；ρ(NH3-N)=25mg/L。對經(jīng)過SBR 處理后的廢水進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)其重鉻酸鹽指數(shù)為38.5mg/L，去除率達(dá)到91.1%；五日生化需氧量為4.8mg/L，去除率達(dá)到96.2%；懸浮物為35mg/L，去除率達(dá)到85.2%；氨氮含量為5.2mg/L，去除率達(dá)到96.3%，已符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語

我國的工業(yè)在環(huán)境保護(hù)方面比起發(fā)達(dá)國家還是略有不如。除了煤制甲醇廢水以外，電鍍廢水、金屬酸洗廢水、化學(xué)肥料廢水以及含有機(jī)磷廢水等都對我國的自然環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅，應(yīng)當(dāng)引起有關(guān)部門的高度重視。