MBR在煤化工污水處理中的可行性論文

　　1煤化工排水系統與污水特性

　　無(wú)論是傳統的煤制合成氨、煤制甲醇工業(yè)還是新興的以生產(chǎn)石油替代品為目的的煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣工業(yè)，其所排放污水主要為氣化污水、合成污水和產(chǎn)品精制污水。因氣化工藝和煤種等的不同，各種氣化污水水質(zhì)差異較大，但基本屬于高含油、高氨氮、高COD、高TDS、難生物降解廢水。合成污水和產(chǎn)品精制污水因合成物及合成反應的不同水質(zhì)也存在較大差異。對于費托合成污水，其COD、油、氨氮含量均很高、污染成分復雜、可生化性較差。對于甲醇合成與精制等污水，其污染物種類(lèi)相對單一，盡管COD和油含量也較高，但可生化性較好。一般來(lái)說(shuō)，煤化工污水的主要特點(diǎn)是污染物種類(lèi)復雜、難生物降解組分較多、高含油、高氨氮、高COD、高TDS等。

　　2煤化工污水和回用水處理技術(shù)現狀

　　煤化工污水處理的主要目標是要達到污水排放和再生回用要求，經(jīng)處理的再生水一般作為循環(huán)水場(chǎng)補給水回用，部分作為鍋爐補給水和廠(chǎng)區雜用水回用。隨著(zhù)煤化工項目的陸續建設，煤化工污水處理與回用水技術(shù)也隨之不斷發(fā)展。目前，煤化工污水處理主要采用“預處理+生化處理”方法。預處理主要包括酚氨回收、破氰和除油等，其中酚氨回收和破氰處理一般在生產(chǎn)裝置區完成使其特征指標滿(mǎn)足進(jìn)入集中污水處理站水質(zhì)要求。污水處理站內的預處理設施主要為除油裝置，常用的有隔油沉淀和氣浮等設施。生化處理主要是去除氨氮和有機污染物，一般采用好氧活性污泥處理工藝，常用的有A/O及其各種變種工藝、SBR工藝和生物接觸氧化工藝等。為提高污水的B/C比或應對較高的有機污染物濃度，一般會(huì )在好氧生物處理之前設置水解酸化、厭氧等工藝。常規的“預處理+生化處理”一般只能達到排放水質(zhì)要求，為達到回用目的，一般在常規生化處理之后設置回用水處理工序以進(jìn)一步降低污染物濃度。當回用要求不太高時(shí)采用簡(jiǎn)單的過(guò)濾工序即可，但當回用水質(zhì)要求較高時(shí)，一般需要設置有針對性的處理工序。對于有機污染物不合格的污水一般設置深度生化處理工藝（常用的如BAF、O3-BAC、ACT等），對于含鹽量較高的污水則會(huì )設置除鹽設施（如膜分離、離子交換等）。由于煤化工污水一般具有含鹽量高和含有較多難生物降解組分，回用水處理大多采用“深度生化處理+膜分離”的組合工藝。

　　3MBR工藝技術(shù)及其應用可行性分析

　　MBR工藝技術(shù)即膜生物反應器（membranebioreactor，MBR）技術(shù)始創(chuàng )于20世紀60年代末期，典型的MBR工藝是將傳統活性污泥處理工藝與膜分離工藝相結合，其中活性污泥處理用于污染組分的生物降解，膜分離用于截留微生物。由于有效膜孔徑可以達到0.1μm以下，MBR能夠產(chǎn)生遠優(yōu)于澄清過(guò)濾的高品質(zhì)出水，同時(shí)微生物的有效截留使得反應器內微生物量得以顯著(zhù)提高并因此而減小反應器容積、提高活性污泥工藝生物處理的效率。長(cháng)期以來(lái)，MBR工藝被普遍認為是一項能夠體現現代化科技水平的先進(jìn)技術(shù)，其在市政污水處理與再生回用領(lǐng)域和其他工業(yè)污水處理領(lǐng)域已得到廣泛應用，但在煤化工污水處理與回用方面領(lǐng)域的應用卻非常少。通過(guò)對MBR工藝技術(shù)特點(diǎn)與煤化工污水特點(diǎn)的比較研究，MBR處理工藝與煤化工污水有著(zhù)很好的適應性和優(yōu)越性，該工藝能夠高效地去除煤化工污水的主要污染物氨氮和COD，同時(shí)能夠產(chǎn)生高品質(zhì)可直接回用的再生水。

　　4MBR用于煤化工污水處理的工程實(shí)例與實(shí)驗研究

　　目前，已有一些MBR工藝應用于煤化工污水的`實(shí)際工程案例和實(shí)驗研究，證明MBR工藝用于煤化工污水處理具有很好的效果。河南煤化工合成氨項目廢水經(jīng)過(guò)格柵攔截和氣浮預處理后依次進(jìn)入厭氧池、好氧池進(jìn)行氨氮和COD去除，然后進(jìn)入MBR池實(shí)現泥水分離。天脊中化高平化工合成氨項目廢水經(jīng)過(guò)格柵攔截和氣浮預處理后進(jìn)入厭氧池（A池）進(jìn)行水解酸化以及反硝化反應，然后進(jìn)入好氧池（O池）進(jìn)行硝化反應。

　　5結語(yǔ)

　�。�1）綜上所述，采用MBR技術(shù)為核心工藝處理煤化工廢水是一種可行且高效的方法，對于與水資源狀況存在顯著(zhù)矛盾的煤化工行業(yè)來(lái)說(shuō)，其高品質(zhì)的產(chǎn)水能很好地滿(mǎn)足煤化工對污水再生回用、污水零排放的要求。MBR模塊化的設計、全自動(dòng)化的操作更能體現現代科技發(fā)展的技術(shù)水平，更能滿(mǎn)足現代新型煤化工企業(yè)的管理要求。

　�。�2）MBR工藝與傳統活性污泥法工藝及其各種變種工藝相比具有很多優(yōu)勢，但單獨的MBR工藝并不能完全滿(mǎn)足煤化工復雜的水質(zhì)和日益提高且多樣化的回用水質(zhì)要求，它需要與傳統工藝有機結合相互彌補，綜合傳統工藝有機污染物去除性能與膜分離微生物截留性能，以使這一工藝技術(shù)滿(mǎn)足更廣泛的水處理和回用目標。

　�。�3）膜污染和膜壽命是制約MBR工藝應用的重要因素，在膜抗污染研究和膜材料性能改善方面還需要做大量的工作。對于抗污染研究除了實(shí)驗室研究之外，更重要的還是實(shí)際工程化應用，這方面目前還只是剛剛開(kāi)始。只有通過(guò)工程化應用，在實(shí)踐中不斷總結工程設計及運行管理經(jīng)驗，才能很好地發(fā)展這一前景廣闊的技術(shù)。