煤制自然氣是新型煤化工開展的戰(zhàn)略重點之一，氣化是其龍頭技術。煤制自然氣的氣化技術目前主要采用碎煤氣化工藝，其產(chǎn)生的廢水中含有大量懸浮物、油、氨、氰化物和酚類(苯酚、甲基苯酚、二元酚、多元酚等)等物質，屬高濃度有毒難降解廢水。生化處置及水回收應用，特別是在無外排接納水體狀況下高濃鹽水的處置與應用是現(xiàn)階段煤化工產(chǎn)業(yè)開展面臨的嚴重環(huán)保課題。目前生化處置大多采用A/O工藝，出水CODcr通常可達350mg/L，經(jīng)過酚、氨回收，預處置及生化處置后的碎煤氣化廢水，其中大多數(shù)污染物得到去除，但某些主要污介入標仍不能到達排放規(guī)范。為了滿足下游回用途理請求，需設置深度處置系統(tǒng)。

　　1、中試實驗

　　某大型企業(yè)在內(nèi)蒙某煤制自然氣廠建立了一套碎煤氣化廢水全流程處置設備，包括生化、中水回用、膜濃縮、蒸發(fā)結晶四個單元，最終產(chǎn)出合格的氯化鈉和硫酸鈉產(chǎn)品。生化單元工藝流程為“調理池+水解酸化+兩級A/O+臭氧氧化+曝氣生物濾池/PMBR”；中水回用單元工藝流程為“混凝沉淀+多介質過濾+超濾+反浸透”；膜濃縮單元工藝流程為“軟化廓清池+多介質過濾+離子交流樹脂+超濾+海水反浸透+電解氧化+納濾+納濾產(chǎn)水反浸透”；蒸發(fā)結晶單元工藝流程為“氯化鈉MVR蒸發(fā)結晶+硫酸鈉MVR蒸發(fā)-冷凍結晶”。本工業(yè)廢水處理工藝流程如圖1所示。

　　中試設備從2018年2月開端調試運轉，4月打通全流程，5月產(chǎn)出了合格的氯化鈉、硫酸鈉單質結晶鹽，8月完成了性能考核。

　　2、深度處置工藝

　　在調試運轉過程中，實驗了兩種生化深度處置工藝，在2018年4月至6月采用“二沉池出水+溶氣氣浮+臭氧催化氧化+BAF工藝”(以下簡稱BAF工藝)，工藝流程如圖2所示。2018年7月采用“二沉池出水+混凝沉淀+臭氧催化氧化+PMBR工藝”(以下簡稱PMBR工藝)，工藝流程如圖2所示。同時對中水回用單元流程也實施了相應調整，BAF工藝對應的中水回用流程為BAF出水+高密+超濾+反浸透;PMBR工藝對應的中水回用流程為PMBR出水+超濾+反浸透。

　　3、剖析與討論

　　3.1 出水水質

　　兩種深度處置工藝各運轉了一段時間，對主要水質指標CODCr、NH4-N、總氮、總酚實施了檢測剖析，將BAF工藝和PMBR工藝二沉池出水水質和最終出水水質實施比擬，結果如圖3所示。

　　圖3標明，PMBR工藝在二沉池出水CODCr動搖較大狀況下，最終出水水質優(yōu)于BAF工藝。二者對CODCr的去除較穩(wěn)定。圖4標明，兩種深度處置工藝對NH4-N的去除效果顯著，最終出水NH4-N都到達設計請求(<5mg/L)，PMBR出水NH4-N簡直檢測不到，去除效果更優(yōu)。圖5標明，兩種深度處置工藝對TN的去除不是很理想，這是由于在深度處置段沒有去除硝態(tài)氮的手腕，NH4-N轉化為NO3-，NO3-增加形成。圖6標明，兩種深度處置工藝對總酚都有一定的去除效果，且PMBR工藝總酚去除效果較好，剖析緣由是活性炭吸附增強了去除效果。

　　對運轉階段水質數(shù)據(jù)取均勻值，剖析各設備污染物的去除率，采用BAF工藝二沉池出水及深度處置出水指標如表1所示。

　　溶氣氣浮添加絮凝藥劑，較多的浮泥和膠體物質被去除，其對CODCr的去除有一定奉獻。臭氧接觸塔水中臭氧含量到達50～80mg/l，色度去除效果明顯，對總酚的去除效果顯著，提升了廢水可生化性。曝氣生物濾池(BAF)對氨氮、總氮和總酚的去除效果相對明顯，但去除CODcr的效果有限。這是由于魯奇酚氨污水中含有比酚更難降解的有機物，可思索采用物理辦法進一步去除，如膜過濾法等。

　　采用PMBR工藝二沉池出水及深度處置出水指標如表2所示。

　　高密池的主要作用是去除硬度、硅等，池內(nèi)投加混凝劑和絮凝劑，對浮泥和膠體物質也有一定的去除效果，臭氧接觸氧化塔和PMBR反響器完成深度去除污水殘留的難降解有機物。臭氧接觸氧化塔有效降低污水色度。PMBR反響器進一步吸附、過濾、截留、去除污水殘留污染物，CODCr和總酚去除率分別到達66.6%和87.2%，出水指標均勻值CODCr67.4mg/L，SS5.5mg/L，NH4-N<0.025mg/L，總氮14.2mg/L。

　　經(jīng)過比擬發(fā)現(xiàn)，PMBR工藝對CODCr、NH4-N、總酚的去除率要優(yōu)于BAF工藝，特別是CODCr的去除，PMBR反響器由于添加了活性炭粉，有效吸附了難降解的CODCr。對總氮的去除效果雖不顯著，但也可到達設計出水請求(<15mg/L)。而BAF工藝中CODCr、總酚的出水指標較高，其對魯奇廢水中難降解的有機物去除有一定的局限性。

　　3.2 操作運轉

　　實驗運轉期間發(fā)現(xiàn)，溶氣氣浮設備勞動強度較大且控制不易，需經(jīng)常實施操作調整(以控制好氣水比)，出水指標動搖較大，如控制不好，出水含懸浮物較多，梗塞后續(xù)臭氧塔，需對臭氧塔頻繁反洗，影響設備出水才能和穩(wěn)定性運轉；高密設備操作控制相對較易，僅對加藥控制好就可保證出水指標相對平穩(wěn)；PMBR處置才能強，在進水指標動搖范圍大的狀況下，出水指標動搖相對較小，其耐沖擊負荷才能較高，但需投加活性炭粉，其藥劑耗費約為1.59元/噸水，其運轉本錢高于BAF工藝。且PMBR膜污堵風險較高，需經(jīng)程序設定定時實施反洗，也提升了運轉本錢。思索后續(xù)中水回用單元，由于PMBR出水水質較好，可直接進超濾設備，比照BAF出水還需進高密除硬、除硅，其在中水回用單元的運轉本錢要低。綜合比擬，兩種深度處置工藝在運轉費用方面差距不大。

　　4、結語

　　BAF和PMBR兩種深度處置工藝對生化二沉池出水的CODCr、NH4-N、TN、總酚均有一定的去除效果，PMBR工藝對難降解有機污染物的去除效果較顯著，其對CODCr和總酚去除率分別到達66.6%和87.2%，遠高于BAF工藝對CODCr(9.5%)和總酚(32.7%)的去除率，但經(jīng)過操作運轉發(fā)現(xiàn)其在活性炭粉投加效率和循環(huán)應用方面還有提升空間，需思索降低運轉本錢。BAF工藝是傳統(tǒng)的污水深度處置工藝，關鍵在前端廢水可生化性的提升，臭氧催化氧化可有效提升廢水B/C，利于后續(xù)工藝的牢靠運轉。