一體化污水處理設(shè)備在煤化工項(xiàng)目建設(shè)期的推廣與應(yīng)用

王飛(內(nèi)蒙古北控京泰能源發(fā)展有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300)

根據(jù)中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)化工園區(qū)工作委員的全國(guó)性調(diào)研統(tǒng)計(jì)結(jié)果，截至2014年底，全國(guó)重點(diǎn)化工園區(qū)或以石油和化工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的工業(yè)園區(qū)共有381家，礦產(chǎn)資源型園區(qū)占全國(guó)化工園區(qū)總數(shù)的38.8%，產(chǎn)值貢獻(xiàn)比重為22%，陜西榆神工業(yè)園區(qū)、寧東能源化工基地、內(nèi)蒙古大路煤化工基地為代表中西部大型煤化工園區(qū)共108家，后續(xù)的煤化工項(xiàng)目還在逐年的增加中，大園區(qū)、大化工、大產(chǎn)能的局面已逐年形成。面對(duì)不斷涌入的煤化工企業(yè)，煤化工工業(yè)園通過管網(wǎng)規(guī)劃中的中水回用管網(wǎng)，在源頭上解決了不達(dá)標(biāo)的污水排放問題，真正實(shí)現(xiàn)了“零”排放，達(dá)到了較好的效果，但與此同時(shí)，也帶來(lái)了煤化工項(xiàng)目建設(shè)期生產(chǎn)、生活污水無(wú)處排放的難題。

1 煤化工項(xiàng)目建設(shè)期的污水排放問題特點(diǎn)

1.1 污水來(lái)源

污水主要來(lái)源于餐廚廢水、沖廁用水、洗漱用水等，水質(zhì)特點(diǎn)為含氮、含硫和含磷高。

出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。

表1 一級(jí)A處理指標(biāo)

2 以往項(xiàng)目建設(shè)期生產(chǎn)、生活污水處理解決方案

以準(zhǔn)格爾旗大路工業(yè)園區(qū)為例，園區(qū)為實(shí)現(xiàn)“零”排放目標(biāo)，污水管網(wǎng)、無(wú)中水回用管網(wǎng)，大多數(shù)煤化工項(xiàng)目在建設(shè)期間，都采取與園區(qū)污水處理廠合作的方式解決污水排放問題，這一方法能夠滿足項(xiàng)目建設(shè)需要，但存以下問題：

（1）存在運(yùn)距長(zhǎng)、成本高的缺點(diǎn)，不適用于建設(shè)周期長(zhǎng)、污水量大的煤化工項(xiàng)目，在調(diào)試期較長(zhǎng)的烯烴類項(xiàng)目更為不適應(yīng)。

（2）污水存放時(shí)間較長(zhǎng)，帶來(lái)二次污染。

3 采用一體化污水處理設(shè)備的解決方案

3.1 一體化污水處理工藝流程：

圖1 一體化污水處理工藝流程圖

3.2 原理介紹

調(diào)節(jié)池:收集經(jīng)格柵攔截后的污水，并均質(zhì)均量，確保進(jìn)入后續(xù)處理系統(tǒng)污水水質(zhì)、水量的穩(wěn)定性。同時(shí)池內(nèi)空氣攪拌防止懸浮物沉降發(fā)臭。

缺氧生化：在池內(nèi)缺氧條件下，污水中的大分子有機(jī)物在大量水解——產(chǎn)酸菌的作用下，由不溶性水解為可溶性物質(zhì)、難降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解物質(zhì)，從而減輕了后續(xù)好氧工藝的負(fù)荷并有利于提高系統(tǒng)處理效果。

在缺氧條件下，反硝化菌利用污水中的有機(jī)碳作為電子供體，以硝酸鹽作為電子受體進(jìn)行“無(wú)氧呼吸”，將污泥回流液中硝態(tài)氮還原成氮?dú)忉尫懦鰜?lái)，完成反硝化過程。

好氧生化：采用生物膜接觸氧化法，兼有活性污泥法的特點(diǎn)，是由附著在填料上的微生物組成的菌群與污水中有機(jī)污染物充分混合接觸、并進(jìn)而降解吸收分解的場(chǎng)所。曝氣的作用是向池內(nèi)供給微生物增長(zhǎng)及分解有機(jī)物所必須的氧氣，并起混合攪拌作用，使菌群與有機(jī)物充分接觸。實(shí)踐表明：良好的微生物菌群與充足的氧氣是生物接觸氧化法正常運(yùn)行的兩個(gè)必要條件。在好氧情況下，自養(yǎng)菌中的亞硝化菌可以利用水中的溶解氧和無(wú)機(jī)碳源將氨氮先轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，NH4++1.5O2→NO2-+CO2。接著進(jìn)一步把亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為無(wú)害的硝酸鹽，NO2-+0.5O2→NO3-。

斜管沉淀池:污水經(jīng)過接觸氧化后，夾帶氧化過程中產(chǎn)生的少量的活性污泥及新陳代謝的生物膜，以及不能進(jìn)行生物降解的少量固形物，進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離。沉淀池污泥大部分回流到缺氧池進(jìn)行反硝化，剩余污泥提升到污泥池。

砂濾碳濾：砂過濾器裝有各級(jí)匹配的石英砂，利用石英砂的截污能力，可有效地去除水中的較大顆粒懸浮物和膠體等；活性炭過濾器主要利用活性碳巨大的吸附能力去除水中的有機(jī)物、余氯、色度等雜質(zhì)。

在過濾器前投加PAC藥劑，增強(qiáng)過濾效果，次氯酸鈉消毒，殺死水中殘留菌群。

污泥處理：沉淀池剩余污泥汽提入污泥池，上清液回流到調(diào)節(jié)池，污泥池污泥經(jīng)濃縮好氧消化后定期抽吸外運(yùn)。

3.3 在煤化工項(xiàng)目上推廣應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

（1）可以提前建設(shè)，在煤化工項(xiàng)目投產(chǎn)前，能夠滿足項(xiàng)目建設(shè)期生產(chǎn)、生活污水處理問題。同時(shí)可根據(jù)項(xiàng)目大小，科學(xué)選擇不同處理能力的一體化污水處理設(shè)備。

（2）一體化污水處理工藝流程科學(xué)、穩(wěn)定，處理后的水質(zhì)能夠達(dá)到一級(jí)A的排放標(biāo)準(zhǔn)，可用于項(xiàng)目建設(shè)中的綠化、降塵，實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)用水目標(biāo)。

（3）可獨(dú)立建設(shè)、運(yùn)行，適用能力較強(qiáng)。

（4）綜合成本較低、適合建設(shè)期較長(zhǎng)的煤化工項(xiàng)目。

表2 直接運(yùn)行成本表（元/噸水）

4 結(jié)語(yǔ)

發(fā)展大型煤化，是實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)、保障國(guó)家能源安全的重要舉措。解決好建設(shè)期的污水處理問題，符合環(huán)保需要，也符合節(jié)約經(jīng)濟(jì)需要，一體化污水處理設(shè)備在現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目建設(shè)期間的推廣和應(yīng)用能夠發(fā)揮巨大的作用，未來(lái)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越普及、成熟。