煤气化废水处理技术(共12篇)
1.煤气化废水处理技术 篇一
凉水塔在SBR工艺处理煤气化废水中的应用
在煤化工生产过程中的废水中含有的氨氮和多元酚降解性极基,同时废水中有毒有害物质成分复杂,极易导致微生物中毒,因此在国内外煤化工废水处理一直是个技术难题.文章通过优化SBR处理,在生产中取得了明显的效果.
作 者:杜海娟 朱广胜 孙业强 严鹏飞 作者单位:兖矿国泰化工有限公司,山东滕州,277527刊 名:科技资讯英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):2009“”(15)分类号:X75关键词:废水 优化SBR 污泥活性
2.煤气化废水处理技术 篇二
煤气化是煤和煤焦作为原料, 以水蒸气、氢气、氧气 (空气、富氧或纯氧) 等作气化剂, 在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的一个热化学过程。
煤气化原理理想过程得到气体, 达到热平衡 (放热=吸热)
C+H2O=CO+H2吸热 (△Hr=131 kJ/mol)
2C+O2=2CO放热 (△Hr=-222 kJ/mol)
二、煤气化炉的基本原理
早在20世纪50年代国外就已经实现了煤气化的工业化, 20世纪70年代研究、开发煤气化的新工艺得到很快的发展, 这全都源自石油和天然气的供应日趋紧张, 为此, 在不断地研究中成功地开发了新一代的煤气化炉, 这种炉体对煤种适用性广泛、气化压力高、效率高, 最优胜的特点是污染少。最有代表性的包含:荷兰的壳牌 (shell) 炉、美国的德士古 (Texaco) 炉和德国的鲁奇 (Lurgi) 炉……
气化炉根据内料流形式, 气化技术大体上有固定床、流化床和气流床三大类。
依据煤运动方式的不同, 有多种气化方式:
三、国内外常用煤气化炉类型
1、间歇式固定床造气炉 (U.G.I炉)
我国用的最多的就属U.G.I炉, 它是一种成熟的气化炉, 适用的粒度25 mm~75 mm的无烟煤或焦炭煤种。该炉虽然技术相对成熟、可靠并且节省投资, 但是对煤的质量有很高的要求, 要使用无烟煤, 资源可利用率低, 消耗很大动力, 而且过程连续不起来, 有CO、H2S、粉尘等的释放会非常污染环境, 目前已经逐步被新炉型替代。
2、富氧连续气化炉
我国对U.G.I炉的进行了改进后利用它进行富氧-蒸汽连续上吹合成氨原料气, 现已经在福建三明化工厂、河南平顶山化肥厂、开封化肥厂成功运行。指标对比见表l。
由表l可知, 富氧气化与空气气化相比较煤的粒度降至8mm~25mm, 强度提高了50%, 煤耗降低了10%, 耗氧多了214 m3。
3、加压鲁奇固定床气化炉 (Lurgi炉)
Lurgi炉是目前世界上应用比较广泛的煤气炉, 正在运行的气化炉能够达到数百台。Lurgi炉有很大生产能力, 碳的转化率达到99.9%之高, 冷煤气效率约89%高, 因为气化炉煤气出口温度低, 对冷却煤气、净化系统的材料的要求也降低了。产气量相当高, 我国山西的天脊化肥集团公司和云南解放军化肥厂都使用该炉生产合成气。
同时也有缺点即煤气中含甲烷、焦油、酚等物质, 并且要为了气化炉配备规模大处理污水的装置与分离甲烷的装置, 生产投资巨大。
4、灰熔聚流化床气化炉
流化床气化技术气相固相之间强烈扰动, 反应动力学条件好, 加强了传热过程, 气化强度相对比较大。它是普通流化床发展而来, 原理是从炉底通入部分氧气, 在炉的中心射流区使煤灰形成局部高温, 温度达到T2左右, 煤灰相互黏结团聚, 因重度差异碳粒和灰球可以得到有效分离, 煤渣碳含量较少。
缺陷是:炉内必须有一定的含碳量, 否则流化状态下分离开渣、料层的很困难, 热量损耗大, 灰渣、飞灰的含碳量太高。
5、恩德炉
恩德粉煤气化炉适用褐煤、长焰煤、不黏或弱黏结煤等煤种。该炉主要技术特点是操作可以有较大弹性, 节省投资, 煤种的适应性较宽, 气化效率、强度都高, 净化系统简单、污染少, 煤气中不含焦油和油渣、方便开、停炉。
但其要求煤的活性 (950℃时, >65%) 和灰熔点 (T2=1250℃以上) 。
6、德士古炉 (Texaco炉)
1978年推出了德士古 (Texaco) 水煤浆气化炉。其技术特点容易升高气化压力、节省了能耗, 不限制煤的活性, 却要求煤有一定的灰熔点。
该炉气化合成的气体有较好的质量, 较高压力, 先进的气化指标。
并且对煤的质量严格限制, 煤成浆性较差、较高灰分、灰熔点, 经济性也较差。
7、多喷嘴水煤浆气化炉
这是我国自主开发的多喷嘴对置式水煤浆气化炉, 实践表明该炉运行性能力良好, 并且工艺先进
8、壳牌 (shell) 粉煤气化炉
1972年开始研究Shell气化工艺, 气化炉是单系统操作, 日处理煤量2000 t。相比其他气化工艺对煤的灰熔点适应范围更宽。该炉最大缺点是设备造价过高, 配套的干燥、磨煤、高压氮气及回炉激冷用合成气加压所需的功耗较大。
9、GSPTM煤气化炉
GSPTM炉用的是水冷壁的气化炉, 主要结构是单喷嘴下喷式干煤粉加压气流床气化。该炉的优点在于扩大了煤种范围, 还减少了耐火砖的麻烦, 国内已用该炉进行试烧高灰分 (25%~32%) 、高灰熔点 (1610℃) 的淮南煤, 并且成功了。安徽淮化、江苏灵谷化工、神华宁夏煤业等公司都与该气化技术签约并投入使用。
该炉目前还缺乏考验对于长期生产运行, 经验证单炉能力弱, 运行时间的记录也较短, 日投煤量放大时, 单喷嘴会容易受限制。
1 0、多元料浆新型气化炉 (技术)
采用湿法气流床气化概念, 优化混配煤、石油沥青、石油焦等含碳物质和油、水等经形成多元料浆, 多元料浆和氧气经炉内喷嘴混合后气化。该技术特点就是原料的适用性广、技术成熟可靠、气化指标先进、投资费用低等。2004年11月采用该技术建设的山东华鲁恒升30万t/a合成氨已开车, 而且运行稳定。
四、煤气化工艺的特点对比
几种常用煤气化炉的主要气化工艺性能和指标比较表。
五、总结:
对煤气化工艺技术的比较从而选出优胜的一种技术推广发展起来, 深入了解煤化工废水处理技术的相关知识, 对煤化工行业的发展有着极其重要的影响, 在减少环境的同时还能保证煤气化的产量、质量。
在环境污染日趋严重的现在, 大家越发重视环境保护, 那么如何煤化工这种传统意义中污染高的行业中如何能够更少的污染, 使污染物可以得到重复使用, 提高资源利用率, 把节约资源、保护环境作为标志, 达到经济的可持续发展。
摘要:文章主要阐述的是工艺技术比较及煤化工废水水质分析。
关键词:煤气化,工艺,废水,水质分析
参考文献
[1]作者:邹家庆.工业废水处理技术.2003
3.垃圾气化处理新思路 篇三
众所周知,城镇化战略的实施为中小城市、甚至是乡镇带来了难得的发展机遇,同时也对生态文明提出了更为严格的要求。党的十八大将生态文明建设列入社会主义现代化建设五位一体的总体布局中,强调将生态文明建设置于突出地位,推进生态文明建设和新型城镇化建设同步协调发展,是当前资源和环境约束日趋强化所提出的迫切要求,更是推进高质量城镇化、可持续城镇化的强大动力和重要保障。
今年全国两会恰逢“十三五”的开局之年,作为“十三五”的重要板块,环保行业关注度持续上升,而循环经济作为生态文明建设的必然要求,垃圾无害化处理产业将成为循环经济的重要组成部分和载体,必将迎来新的发展契机。
现状:垃圾围城现象日趋严重
在刚刚结束的地方两会上,31省市地方两会涉及环保内容,部署了2016年环保重点工作,推进地方环保产业的发展。环境治理问题成为“十三五”开局之年的关键词,持续发酵。
解决环境治理问题,关键在于创新垃圾围城的解困模式。目前,垃圾污染触目惊心,垃圾处理成本居高不下。据统计,2012年,我国城市生活垃圾产生量近4亿吨,且每年以8-10%的速度增长,历年垃圾堆积存量超过60多亿吨,垃圾侵蚀土地面积已超过5亿平方米。由于含水率高、发热值低、成分复杂,垃圾资源利用率低、处理成本居高不下。
在垃圾处理方式上,我国目前以卫生填埋、直接焚烧和有机堆肥为主,其中填埋是主要的处理方式,占比近50%;焚烧占比12%;堆肥则不到10%,仍有接近30%的生活垃圾尚未处理。
“垃圾填埋和焚烧,一直是传统的垃圾处理方式,但垃圾填埋不仅大量占用土地面积,也容易对生态环境造成负面影响,大量垃圾长期堆存,产生的渗滤液对周边环境造成污染,而垃圾直接焚烧处理,产生的二噁英含量严重超出欧盟标准,损害人体健康。”中航环卫控股集团董事长曹虎说,随着垃圾围城现象的日趋严重,急需开发适合我国生活垃圾特性与国情的处理方式,推进垃圾的无害化、资源化、减量化处理,从根本上解决垃圾处理的二次污染问题已然成为共识。
出路:气化技术解决传统难题
事实上,如何从根本上解决垃圾处理的二次污染难题,一直是环保行业所追求的梦想。如今,随着生活(医疗)垃圾热解净化处理这一革命性技术的出现,梦想终于照进了现实。
在湖南省麻阳县中航环卫负责运营的垃圾气化处理厂项目现场,一箱箱未经前期分类处理的生活垃圾倒进气化炉,无需添加任何辅助燃料,在800-1300度的高温下,经过连续不断焖烧处理后变成了炭黑和炉渣。
据介绍,垃圾热解净化工艺已获得国家多项发明专利认证,不同于传统的焚烧处理,其核心技术在于连续不断地焖烧,利用其产生的可燃性气体,回流对炉中已有垃圾进行干燥助燃,实现充分燃烧,不需要添加外在辅助燃料,达到节约大量能源,降低运行成本,实现经济性与综合利用的效果。
值得一提的是,该工艺采用综合措施,实现垃圾资源利用的最大化。混合收集的垃圾通过热解净化处理机组,最终全部转化为可燃气体(回炉干燥助燃)和少量粉尘灰渣(水泥料或制砖),无害化处理彻底,减量效果显著。经国家环保部华南环境科学研究所、广东产品质量监督检验研究院等多家权威机构检测,二噁英排放为0.0187ng/m3,远低于欧盟标准,基本达到无害排放。
“垃圾无需预分类处理,既简化了工艺流程,又减少了建设投资,适合我国目前垃圾成分复杂,不便分拣的特点;无需添加辅助燃料,大量节约能源,运行成本极低。混合垃圾入炉热解后,产生的带有一定温度的可燃气体,循环回炉,对垃圾进行干燥助燃,实现垃圾自供能干燥燃烧,因此运行维护成本低。”据现场工作人员介绍,处理完的灰、渣、金属等固体废弃物可分门别类进行综合利用,达到循环利用的节能环保要求,其中热水资源可开发人工温泉、供暖和发电能源。
发展:导入中航环境产业模式
由于占地面积小、操作便捷、投资运行成本较低、有效遏制二次污染等优势,垃圾热解气化处理工艺作为一项革命性新技术,未来势必取代传统的垃圾填埋、焚烧等传统方式。而垃圾终端处理作为环卫一体化公共服务的重要环节,将迎来一场新的革命浪潮。
中航环卫作为环卫公共服务PPP模式专业投资运营商,一直致力于推动环卫革命发展循环经济,积极帮助各地政府推行环卫公共服务改革,提升当地的环境卫生管理水平。
如何将垃圾气化处理技术这个新革命技术与环卫一体化公共服务改革结合,消除政府、市场和居民对新事物的信心不足等疑虑,才是垃圾气化处理技术推广的发展难题。对此,曹虎表示,目前中航环卫已在全国各地运用PPP模式推行环卫公共服务市场化改革,各地的项目一旦导入中航产业模式,将由企业提供垃圾收集、清运与处理一站式服务,垃圾终端处理方式则由原来的填埋、焚烧直接被垃圾气化处理技术取代,通过这项新思路,解决环境治理二次污染,破解城镇化垃圾处置环保难题。
通过PPP模式将垃圾气化处理技术导入到环卫一体化公共服务中,由企业投资、建设和运营,统筹和协调各乡镇的垃圾清扫运输比政府自行承担更有效率,不仅帮助各地政府提升当地环境卫生管理水平,更可以助力环卫一体化公共服务升级,实现生态循环经济和节能减排的目标。
编辑/麦婉华
4.煤气中毒事故的处理 篇四
发现煤气中毒事故后,要迅速打开门窗,保证顺利通风,并将病人移出中毒场所,转移到空气新鲜的地方,在煤气弥漫的地方,注意不要使用电器,以防产生火花而造成爆炸,如条件许可,可直接给病人吸氧或把他送进加压氧舱治疗,这将有起死回生效果。同时应搬掉煤炉或关掉煤气开关,解开患者衣扣,但要注意保暖,以防肺炎等合并症发生。
(二)如何救治
一氧化碳与血红蛋白有特殊的亲合力而至中毒,那么,有没有办法拆散他们的“非法结合”呢?回答是肯定的。因为碳氧血红蛋白的这种结合并不是牢不可破的。只要使人体血液中形成较高的氧分压,同时不再吸入一氧化碳,碳氧血红蛋白就会离解,血红蛋白可以重新投入氧的“怀抱”。所以一定不能让一氧化碳“插足”,要恢复其氧的“合法地位”,是抢救煤气中毒的关键。一些轻度中毒的病人,可以设法自救。方法是:当你觉察到自己煤气中毒时,应尽快打开门窗,脱离中毒环境,吸入新鲜空气,喝些浓茶,鲜萝卜汁和绿豆汤等。只需1个多小时,血液中的碳氧血红蛋白就有50%被离解。
对中毒较重的病人,除了给他吸入新鲜空气外,应设法给予氧气吸入,使体内血液的氧分压增高。
如果中毒严重,病人已陷入昏睡、昏迷,可用针灸刺太阳、列缺、人中、少商、十宣、合谷、涌泉、足三里等穴。呼吸、心跳已不规则或刚停止的病人,就要在打开门窗或搬离现场之后,松解衣扣,保持呼吸道畅通,清除口鼻分泌物,如发现呼吸骤停,应立即进行口对口人工呼吸,并作心脏体外按摩,有条件应立即转医院高压氧舱室作高压氧治疗,尤其适用于中、重型煤气中毒患者、不仅可使病者苏醒,还可使后遗症减少。
需要注意的是:发现煤气中毒患者后,有人采取给患者灌醋或给病人灌酸菜汤的办法,这是很不科学的,因为煤气中毒主要是由一氧化碳和血红蛋白结合,使血红蛋白失去携氧能力,引起组织器官缺氧,进而威胁生命的,而醋和酸菜与一氧化碳没有任何结合或降解的作用,这又怎么能防治一氧化碳中毒呢?
另外,有人讲煤气中毒患者抬到室外后,认为越冻其清醒的越快,甚至让患者身上泼凉水。这样做其实是没有道理的。正确的做法是尽快将病人抬到室外,同时注意为病人保暖。在给病人通风和吸新鲜空气的同时,要注意保暖,千万不可让病人“冻一冻”,以免引起着凉甚至引起肺炎,更不能用冷水毛巾敷在中毒者头上,相反,对较轻的病人应给一点热的饮料,如热茶水,让其安静休息,一般都能较快痊愈。
对煤气中毒事故后纠正事项,应做到以下几点:
1、坚持早晨到公园或在阳台进行深呼吸运动扩胸运动、太极拳、每天30分钟左右,轻、中型中毒者应连续晨练7-14天;重型中毒者可根据后遗症轻装,连续晨练3-6个月,作五禽戏、铁布衣衫、八段锦等。
2、服用维生素c0.1-0.2克,每天3次,亦可适量服用维生素b1、b6,复合维生素b等。
5.《煤气中毒的预防与处理》教案 篇五
仁怀市三合一小梁正义
【教学目标 】
1、使学生充分认识什么是煤气中毒,知道如何预防煤烟,提高他们在这方面的警惕性。
2、让学生了解煤气中毒的抢救方法
【教学重点】
通过学习,让学生知道如何预防煤烟、煤气中毒。
【教学难点】
了解中毒后的临床表现,掌握自救和他救的方法。
【教学过程】
一、导入:
(一)、前言:由于煤气具有热值高、使用方便、清洁卫生等特点的同时,还具有易燃、易爆、有毒等危害性,因此,在煤气得到普及的今天,煤气中毒的不幸事故屡有发生。通过这一环节明确课题,导入本课。
(二)、教师介绍煤气中毒的危害:通过视频观看有关煤气中毒的新闻快报,用典型事例及数据统计告诉学生:煤气中毒的危害随时潜伏在我们周围。
激起学生的学习兴趣,引发学生对煤气中毒问题的重视。
二、主体探究:
(一)、探究煤气中毒的中毒机理。
1)教师用课件演示一氧化碳侵入血液和血红蛋白结合,造成人体缺氧这一过程。
2)学生讨论总结煤气中毒的机理。
3)教师用多媒体出示准确的解释。
将抽象原理形象化,以便于学生理解接受。由形象表演到学生讨论再到教师总结,体现学生自主探究的过程。
(二)、探究煤气中毒的原因及防范措施。
1.师生共同交流,总结常见的煤气中毒的几种情况。
2.学生自读材料,掌握火炉、煤气灶的使用规则。
3..分组学习:用知识问答的方式交流学习心得。
学生通过师生总结、学习材料、知识问答的过程探究学习造成煤气中毒的原因及预防煤气中毒的方法。
(三)、探究对煤气中毒认识的误区。
1.学生观看根据事实模拟拍摄的电视短片—使用火炉不当造成煤气中毒后,因抢救方法不当造成死亡。
2.学生根据生活经验判断儿子和儿媳谁能生还,并说明理由。
3.教师明确事实真相,并说明正确的处理办法,从而引出人们对煤气中毒认识的误区。通过录像中的真实事件,引出人们对煤气中毒认识的误区,让学生意识到煤气中毒后第一时间怎么做非常关键。
(四)、探究学习煤气中毒的急救措施。
1.设置情境:由一名学生扮演由于煤气管道泄漏造成中毒的患者。
2..学生根据生活经验表演急救措施。
3.学生讨论表演中的正确与错误之处。
4.教师明确发生煤气泄露时应注意的问题。
5.由“安全小护士”为大家进行正确、规范的操作。
6.教师根据学生讨论总结正确规范的急救六字口诀。
学生通过情景表演、讨论交流、观看示范、教师总结的过程探究学习,掌握煤气中毒的急救措施。
四、自主创新:假设学校要开展一次预防煤气中毒的宣传活动,请你结合今天学习的知识为这次活动设计一条标语或一幅宣传画
创新性学习,培养学生的想象力及创造力,培养学生的社会责任感。
五、老师小结:防止煤气中毒,以预防为主。只要同学们具有较强的防范意识,大多数煤气中毒事故是可以预防的。希望通过这节课同学们提高警惕,掌握煤气中毒自救技能,并且能
6.煤气化废水处理技术 篇六
高温处理对液相气化沉积碳/碳复合材料微观组织结构及力学性能的影响
对用快速液相气化法制备的碳/碳复合材料进行了石墨化处理;用X-ray衍射技术和扫描电子显微镜对高温处理前后材料的微观组织结构及断口形貌进行了研究观察;分析了影响石墨化前后微观结构、力学性能变化及断裂失效模式的因素及机理.结果表明:经石墨化处理后,d002 值降低,Lc值升高,弯曲强度σf大幅度降低,层间剪切强度ILSS升高,但随热处理温度提高,ILSS值有降低趋势.
作 者:孙万昌 李贺军 张秀莲 作者单位:西北工业大学,材料科学与工程学院,陕西,西安,710072刊 名:航空学报 ISTIC EI PKU英文刊名:ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA年,卷(期):200223(3)分类号:V257关键词:碳/碳复合材料 力学性能 石墨化处理 快速致密化 断裂行为 界面强度
7.煤气化废水处理技术 篇七
随着石油资源短缺, 煤资源储量丰富的我国, 发展以煤为原料的煤化工行业成为关系到国计民生的大事, 但随着煤化工产业的兴起, 煤化工所带来的弊端也日渐突出, 其中环保问题就是煤化工发展的瓶颈问题。膜技术处理工业废水, 具有投资底, 效率高, 可循环利用等优点, 目前用膜技术处理各种工业废水, 有些已建成工业装置。基于此, 新疆龙宇能源准东煤化工有限责任公司和河南洁源膜技术有限公司合作, 在河南义马气化厂把煤化工行业处理难度较大的碎煤加压气化工艺废水通过膜技术浓缩处理, 产生淡水回用作为研究方向, 开展了历时三年的中试研究。
2 技术原理及应用领域
反渗透膜技术, 是用足够的压力使溶液中的溶剂 (一般是水) 通过反渗透膜 (或称半透膜) 而分离出来, 因为这个过程和自然渗透的方向相反, 因此称为反渗透。经过反渗透处理, 使水中杂质的含量降低, 提高水质纯度, 其脱盐率可达到98%以上, 并能将水中大部分的细菌, 胶体及大分子量的有机物去除。目前影响膜技术大规模应用于直接处理工业污水的主要因素是膜的污堵问题, 及由此带来的膜的寿命和费用问题。
碎煤加压气化工艺污水中的有机物以单元酚和多元酚为主, 另外还含有少量的脂肪烃、芳香烃、杂环类和稠环类化合物, 而水中有机物对膜的污染, 主要取决于有机物的水溶性和极性, 水溶性越差、极性越弱, 越容易被吸附在膜上, 造成沉积, 形成有机污堵。碎煤加压气化工艺污水中的有机杂质以酚类为主, 酚类在碱性环境下易形成酚盐, 水溶性和极性都会得到很大提高, 减少酚类在膜上的吸附。基于这种认识, 并考虑膜对碱性环境的承受能力, 在反渗透膜的入口, 用计量泵加入酸/碱液, 以调节p H值, 使有机物对膜的污堵情况得到了明显改善。
针对此种效果, 针对需要达到的淡水回用目标, 设计了三级反渗透膜装置, 一级入口加碱调高p H, 主要去除COD、酚类物质。在三级入口处, 加入硫酸, 将污水由碱性调至略偏酸性, 将游离氨氮转化为铵盐进行去除, 得到了很好的脱除效果, COD脱除率大于98%, 氨氮脱除率大于96%。
本技术成果可应用于碎煤加压气化工艺污水处理并回用的领域。
3 性能指标
(1) 碎煤加压气化炉工艺废水生化系统要求达到GB50335-2002《污水再生利用工程设计规范》中相关指标, 如表1 所示。
(2) 中试装置性能指标要求。
系统水回收率>75%;产水电导率<100μs/cm;COD<100mg/L
实际达到性能:系统水回收率>77%;产水电导率<100μs/cm;COD<100mg/l
运行期间各段去除率如表2 所示。
4 与国内外同类技术比较
对煤化工废水特性的认识以及良好的预处理、膜组合的设计方式使得我们的技术开创了煤化工废水处理的先河, 下面就传统生化技术进行比较, 如表3 所示。
5本试验的创造性、先进性
(1) 本应用研究开创了煤化工废水处理的新途径, 是国内外第一次采用反渗透膜技术处理碎煤加压气化工艺污水。 (2) 创新了对碎煤加压气化废水的认识, 通过利用有机物在不同p H条件下表现出的不同性质, 并采用特殊的反渗透膜, 降低了有机物对反渗透膜的污堵和清洗频率, 并保证了清洗恢复效果, 实现了系统运行的可行性。 (3) 设计了科学的工艺流程、合理控制各级膜的水通量和去除效率, 保证了在较高回收率下产出的淡水指标达到循环水回用要求。
6 作用意义
针对碎煤加压气化废水采用膜浓缩技术替代传统生化处理工艺, 可使处理的工艺流程大大缩短, 并节约大量占地, 特别是适应寒冷地区冬季气温低、周期长的季节特点, 便于工厂管理。淡水可直接回用循环水补充水, 浓缩液可进一步探讨回收有效成分或用于水煤浆气化炉制浆, 提高工厂效益。对于当前的液体废物“零排放”的要求, 可降低污水的处理难度, 降低投资, 节约占地, 符合国家的节能减排方针。该项目相对于传统技术具有很好的经济性。以河南义马气化厂的生化处理作对比如下: (处理规模140t/h)
义马气化厂生化装置投资约7500 万元, 吨水处理成本约8.00元, 若达到膜技术同等出水水质, 需增加脱盐装置, 按新鲜水的吨水成本计, 约需增加1.50 元/吨。而同等规模膜技术处理装置, 投资约2500 万, 吨水处理成本约6.58 元。按折旧周期15 年计, 传统技术年综合成本约1564 万元, 膜技术年综合成本约900 万, 节约成本约664 万/年, 远优于传统工艺。
推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见:
(1) 推广应用的范围:采用碎煤加压气化工艺的煤化工企业的工艺污水处理;其它存在高浓度, 难降解废水的工业行业, 但是在大规模应用之前需要进行中试, 以确定最优工艺条件。 (2) 市场推广前景:目前国家和全社会对环保问题高度重视, 新上煤化工项目必须达到少排, 甚至零排的要求, 在这种情况下, 污水膜浓缩技术以其处理流程短、投资占地少、操作控制简便、受环境制约小等独特的优势, 在工业污水处理领域有巨大的推广价值和市场前景。 (3) 存在问题:由于试验装置规模较小, 多采用手动操作, 现场劳动强度较大。由于试验装置规模较小, 现场没有设置液碱罐, 由运行人员用固碱配制Na OH溶液, 影响现场环境。 (4) 改进方向:工业放大时, 采用自动化控制, 减轻劳动强度。现场设置液碱罐, 采用自动配碱。
参考文献
[1]李毓亮.反渗透膜污染过程与膜清洗的实验研究[D].大连:大连理工大学, 2009.
[2]刘妍萍, 李秀金.处理垃圾渗滤液的反渗透膜污染研究[J].环境工程学报, 2007, 1 (7) :38-40.
8.煤气化废水处理技术 篇八
关键词:IGCC技术;特点;建议
中图分类号:TK227.1文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)08-0009-02
整体煤气化联合循环(Integrated Coal Gasification Combined Cycle,简称IGCC)技术走的是一条由燃煤变燃氢的技术路线,煤通过气化和脱硫、除尘等净化处理后,转化为含有一氧化碳和氢气的合成气,这些合成气随后再进入燃气轮机发电。与超临界技术仅仅追求消耗更少的煤炭不同,IGCC不仅在二氧化硫、氮氧化物和粉尘排放上很小,而且在控制温室气体排放上也有着巨大的潜力。因为在合成气进入燃气轮机之前,就可以将一氧化碳脱除,而仅燃烧氢气的燃气轮机几乎不会排放任何温室气体。
因此,这种技术被认为是一种更具革命性的技术,但其对技术和设备要求更高,造价也更高。
1 工艺及流程简介
1.1 组成部分及设备
整体煤气化联合循环(Integrated Coal Gasification Combined Cycle,简称IGCC)技术是将煤气化技术和高效的蒸汽联合循环相结合的动力系统。该系统主要由两大部分组成,第一部分为煤的气化与净化部分,第二部分为燃气—蒸汽联合循环发电部分。
第一部分的设备主要包括:气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置);第二部分的设备主要有:燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。
1.2 工艺流程
煤经气化成为中低热值煤气,经过净化,除去煤中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物,变为洁净的气体燃料,然后送入燃气轮机的燃烧室燃烧,加热气体工质以驱动燃气轮机作功,燃气轮机排气进入余热锅炉加热给水,产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机作功。其流程见图1。
2 IGCC的主要优点
(1)极低的排放:脱硫效率-98%;脱氮率-90%;粉尘排放-接近于零,CO2的排放可减少1/4。
(2)非常高的效率:当前大型IGCC示范厂的电站效率已达42%~46%,IGCC的净效率具有超过50%的潜力。
(3)耗水量少,比常规蒸汽循环电站可节水30%~50%。
(4)燃煤后的废物处理量最少,脱硫后可副产元素硫或硫酸。
(5)可以进行煤炭资源综合利用,可根据需要进行多联产,将煤气转化为热能,燃料气和化工产品,并进行CO2捕获实现接近零排放。
(6)以气化为核心的IGCC技术,与燃料电池和多联产结合并以接近零排放为目标,可能是下一代最新的洁净煤发电技术。
3 IGCC技术的发展及应用
3.1 世界发展概况
见表1。
3.2 全世界IGCC装置的现状
(1)全世界总安装的气化炉容量(包括各种给煤方式):约70,000 MWth或相当的IGCC电功率38,000 MWel;IGCC的安装容量平均每年增加10%/年。
(2)现在的投资成本900~1 300US$/kWel,可以达到的净效率:43%~45%。
(3)全世界已建成和在建的最大容量的IGCC电厂:西班牙Puertollano(示范厂):容量:320 MWel,气化燃料:煤/石油焦。
气化系统证实的可用率:85%
意大利ISAB(1999):512 MWel 气化燃料:沥青
意大利Sarlux(2000):551 MWel 气化燃料:减黏裂化焦油
西班牙Repsol(2004):800 MWel 气化燃料:减黏裂化焦油
美国Confidential(2006):1 300 MWel 气化燃料(计划):煤
4 存在问题及建议
(1)需要进一步提高系统的可靠性和可用率。
(2)系统复杂,是发电和化工两大系统的综合体,不仅各自自身技术水平高,而且两个系统互相耦合,优化设计和运行管理均要求很高,要进一步改进性能。
(3)进一步提高燃料的灵活性。
(4)进一步降低成本。现在的IGCC单位造价为1 400~1 700美元/Kw,发电成本为19~61美分/(Kw.h),均明显高于现有带烟气净化装置的蒸汽循环煤粉炉电厂。
5 前景预测
由于IGCC的诸多优点,98%的脱硫效率,超过50%的净效率潜力,耗水量少及最洁净的煤发电技术,作者认为其未来发展的前景是非常广阔的,是可以持续发展的。
作者简介:高全娥,女,1979年6月出生,2007年毕业于太原理工大学热能工程硕士,助教。
The Summary of Integrated Coal Gasification Combined Cycle
Gao Quan-e
Abstract: This paper introduces simply the main features and process flow ofIntegrated Coal Gasification Combined Cycle.In view of exiting problems, some suggestion has been put forward.At the same time,the author has inferred the prospect of IGCC.
9.煤气发电个人技术工作总结 篇九
本人xxx,于20xx年7月毕业于长春工程学院,热能与动力工程,毕业后进入唐山港陆钢铁有限公司动力厂,至今参加工作已,入职之后主要参与2X25MW煤气发电工程、烧结余热发电工程、2X80MW一二期煤气发电工程、2X80MW超净排放工程等项目的安装调试及大中修项目工作,负责项目设备安装调试及验收、设备技改等工作,并于20xx年12月取得助理工程师职称,任职后一直动力厂发电车间工作。现将我主要工作做如下总结:
一、2X25MW煤气发电建设和调试
20xx年7月毕业后来到公司,正值动力厂筹建25MW煤气发电项目,由于刚刚毕业,现场经验不足,于是自己一直扎根现场,将书本上的知识与现场相结合,理论联系实际,同时虚心请教学习,对于每个设备从认识到了解,是一个很充实的过程,从锅炉部件安装开始,从汽机每个独立的设备安装开始,每个设备最后都能熟悉其结构及原理,一直在整个筹建过程中跟踪学习,最后的锅炉、汽机单体试车,自己都全程参与,为后期顺序并网发电打下坚实的基础。在筹建整个过程中,自己的能力大大的提高了。
二、在煤气发电期间的基础工作
25MW煤气发电投产以后,涉及到很多方面的东西都需要慢慢的完善,参与并主持了各类规章制度的制定,设备点检制度及启、停机相关规程制度等,为机组稳定运行保驾护航。机组每年的大中修是机组一年运行最有利的技术保障,在整个加检修过程中,不论是一个手动的煤气阀门,煤气管道的检查及清理,还是各个设备的检查都要仔细认真,机组在平时停的机会很少,所以这样的大中修工作尤为重要。
机组稳定运行后工作重心就转移到机组设备的日常点检维护、保养,还有一项比较重要的工作就是机组运行安全及运行成本,包括机组煤气单耗等技术指标,在不断的生产中不断的区摸索、优化各类控制措施,力求各项指标达到公司
三、烧结余热发电项目的建设和调试
20xx年11月份,由于工作需要调入烧结余热工段,正值筹建余热发电项目,从开始的技术协议制定,到最后的.机组投运,自己一直在全程参与,从土建开始,由于第一次接触到余热锅炉,需要接触许多新的东西,对自己既是一个锻炼的过程,又是一个学习的机会,在整个余热发电建设的过程中,长期盯现场,各类系统安装、试漏都是自己亲力亲为,保证项目每个节点都一次性通过,一直到最后机组一次性并网成功,为机组日后稳定高产打下坚实基础。
四、80MW煤气发电的项目的建设和调试
1、20xx年底,由于新建80MW煤气发电一期项目,我被调入八万发电工段,由于新机组是超高压高温机组,与之前的机组相比较,不只发电量高,而且危险性更大。因此在筹建现场,对设备安装、调试,对系统的调试都亲力亲为,确保设备无问题运行,调试过程中发现的问题,及时找施工单位解决,确保运行安全。
2、20xx年初,二期项目开始筹备,在整个设备安装调试过程中,我一直现场盯办,对于之前一期机组出现过的问题,都在二期设备上认真检查,确认没问题后才算通过调试。10月机组顺利投产。
五、机组设备运行及维护
1、由于新建80MW煤气发电属于超高压、高温机组,是公司首个大型发电项目,因此投产后,我编制了各专业的运行规程、操作规程、启停机操作票等各项制度,约束大家的不规范操作,确保设备及人身的安全。针对各个设备不同特点,制度了设备点检表,要求运行人员对现场设备做到心中有数,有问题及时反馈,及时处理,不让事故扩大,确保机组稳定运行。
2、机组投产不久,公司要求了生产指标,不光单单是产量上的指标,而且要做到经济化、环保化。因此针对公司要求,我又制定了一些要求,确保各项指标达到公司要求,满足环保指标。
六、80MW煤气发电环保项目施工
随着现在国家对于环保的要求越来越严格,锅炉烟气排放指标也日益被关注,锅炉烟气排放中颗粒物、粉尘、CO指标超标,控制烟气指标就马上被提上日程,开始筹划超净排放工程,就是利用脱硫脱硝设备,控制锅炉烟气颗粒物、CO等指标,达到国家环保要求。
由于该系统在行业中很少应用,所以从前期的系统原理讨论,到整个系统运行安全评估及该系统所涉及到的设备选型,都是在以往经验基础上查阅各种资料,最终签订技术协议。在设备安装期间,对每个设备都认真调试,确保运行稳定,从施工后该系统运行的来看,已经达到了预期的效果,满足了环保的要求。
七、节能降耗
煤气消耗指标作为一个可控的经济技术指标,在成本控制及国家节能减排政策中占有相当重要的地位,通过一系列措施的执行,保证了机组的正常高效运行,为发电产能持续提升和整体成本指标的降低做出了贡献,这方面主要进行了以下几方面工作:
a)精细操作,认真调整,及时调整各项参数
b)定期清洗换热设备,确保真空度
c)定期倒换设备
d)加强现场设备管控
通过以上几个措施的实施,使煤气单耗有了很大的降低,但是节能减排工作是一个持续的过程,需要不断的巩固和标准化作业,在采取以上四项措施的同时又加强了对设备功能的改进和维护,及时处理设备出现的异常情况;进一步加强技术业务的培训工作和交流,提高职工队伍的技术水平;强化内部管理、严格考核,巩固目前以取得的成果;进一步完善相关制度。
八、质量成本控制
在产品质量就是生命的今日,在生产过程中对于产品质量的控制是非常重要的。
日常做好设备维护,减少设备故障率,发现设备问题立即处理,避免问题扩大。对于能维修的设备,绝不报备件,减少成本。
在正常生产中,调整运行参数在正常值内,不允许常时间超过正常值。
班中对员工做思想教育,提高成本意识,降低能源消耗。
九、安全、环保
80MW煤气发电锅炉区域是煤气作业区,说到安全工作就不能不说到煤气安全,在实际生产中只有让每一个员工心里树立起自觉安全意识,才是安全工作的最终效果,完善与加强炉区各项安全制度,并保证各项安全制度落到实处,同时加大考核力度,严厉打击各种习惯性违章,进一步完善危险源点辨识。煤气区域有非常规作业时,必须专人携带煤气报警仪现场监护,确保施工人员安全。
锅炉煤气插板阀由于使用年限较长,经常出现因腐蚀而泄漏煤气的情况,发现一处堵一处,避免漏点扩大,保证了生产安全和人身安全。
10.转炉煤气干法净化回收技术的运用 篇十
送到细灰料仓;经过电除尘器净化后的烟气含尘量
在10放散。
在转炉炼钢工艺中,吹炼过程中,铁水中的碳含
泛应用和推广,相对于传统的湿法大学网净化回收系统(OG系统),干式净化回收系统(LT系统)具有很大
优势,如除尘效率高、能耗低、煤气回收量大、安全系
m咖,以下,最后合格的煤气经煤气冷却器降
温至70℃以下送人煤气柜,不合格的煤气燃烧后
数高,且不存在二次污染等。
太钢2×180t顶底复吹转炉~次烟气净化系
统采用干法净化回收技术,该系统于投运以来,除尘效果良好,煤气含尘量低于10m咖,,另外转炉煤气回收量大,平均吨钢回收煤气约120m3,煤气平均热值为7536.24kJ/m3,回收水平达到了国内先进水平。
量从约4%~4.5%降低到低于0.1%。在这个过程中
(脱碳期),转炉产生的`烟气,主要由CO、CO:和氮气构成,当cO浓度低于30%时(放散期),经切换阀站切换至放散塔燃烧排放;当CO浓度高于30%时(回收期),由切换阀站切换至煤气冷却器,进行二次冷却,温度降至70℃以下,最后进人煤气柜。
工艺流程见图1。
2太钢转炉煤气干式净化回收(LT)系统运行模式
转炉煤气经活动烟罩和汽化冷却烟道冷却至
3太钢转炉煤气干式净化回收(LT)系统简介及设备配置
LT系统主要由蒸发冷却器、静电除尘器、轴流
1000―1100℃左右,然后进入蒸发冷却器降温和初除尘,温度降至200℃以下。蒸发冷却器内采用双介质雾化喷嘴,用高压蒸汽将水雾化后冷却煤气,这时粗颗粒的粉尘在水雾的作用下团聚沉降,形成粗粉尘并通过粗灰输送系统到粗灰料仓;冷却后的煤气通过管道进入圆筒型电除尘器进行二级精除尘。电除尘器设四个电场,采用高压直流脉冲电源,捕集
风机、切换阀站、煤气冷却器、煤气柜、放散烟囱以及
粉尘传送系统组成。
(1)蒸发冷却器
11.中国的煤炭地下气化技术 篇十一
关键词:煤炭 地下气化 历史 中国 前景
1、煤炭地下气化的基本概念
煤炭地下气化(Underground Coal Gasification)就是向地下煤层中通入气化剂,将煤炭进行有控制的燃烧,通过对煤的热作用及化学作用而产生可燃气体,然后将产品煤气导出地面再加以利用的一种能源采集方式。[1]
2、煤炭地下气化技术概况
2.1开发历史与技术比较
2.1.1国外的历史
前苏联自30年代初开始地下煤气化技术试验,至50年代末达到工业化生产,所生产的煤气用于发电或工业燃料气。目前有关工作基本停顿。气化方法包括 “有井式”和“无井式”(钻孔法)。
6个欧共体成员国于1988年组成欧洲地下煤气化研究工作组,其长远目标在于通过现场试验和半商业运行,论证欧洲典型煤层商业应用地下煤气化的可行性。第一个西班牙现场联合试验自1991年10月开始至1998年12月结束, 气化总共进行301h。采用的主要技术是利用石油天然气工业的定向钻井技术。实验成功表明:欧洲煤可在500m深气化并生产高质量煤气;气化过程稳定并可控制。[2]
2.1.2国内的历史
我国采用“长通道、大断面、两阶段”煤炭地下气化工艺,1994年完成徐州新二号井半工业性试验、1996完年唐山刘庄矿工业性试验、2000年完成山东新汶矿孙村煤矿产业化示范工程,2001年进行了山东新汶协庄煤矿、鄂庄煤矿、肥城曹庄煤矿和山西昔阳煤化公司的推广利用。
我国自1958年到1962年,先后在新汶、鹤岗、大同、皖南、沈北等许多矿区进行过自然条件下的煤炭地下气化试验;1987年中国矿业大学在徐州马庄煤矿报废矿井进行无井式气化,试验进行3个月,产气16万m ,煤气平均热值4.2MJ/m 。马庄试验表明,矿井遗弃煤炭地下气化是可行的,但所采用的无井式气化工艺必须改进。
2.2 对煤炭地下气化技术的评述
煤炭地下气化被誉为新一代采煤方法。早在1979年联合国“世界煤炭远景会议”就曾明确指出,煤炭地下气化是从根本上解决传统煤炭开采和使用方法存在的一系列技术和环境问题的重要途径。
煤炭地下气化所得的煤气主要有以下用途:①用于发电;② 用于工业燃气;③ 提取纯氢,进一步用作还原气和精细化工产品;④ 用于城市的民用煤氣;⑤用于合成甲烷,进入天然气管网;⑥ 用于化工合成原料气,通过煤气可合成甲醇、氨气、二甲醚、石油等 。[3]
3、煤炭地下气化在中国的前景
3.1发展煤炭地下气化技术的原因
其一,煤炭工业是重要的基础产业,然而煤炭开采成本随着开采强度的加大而不断提高,东部煤炭后备资源愈发不足。煤炭地下气化技术是一项从根本上改造传统的煤炭生产与利用工艺的技术,因此从国家产业政策和技术政策的角度来看,应该支持煤炭地下气化工艺的发展。
其二, 由煤矿地下生产的煤气可广泛应用于燃料气、发电、煤化工和提取氢等清洁燃料高附加值的生产领域(当然还有许多研究开发工作要做),由此大大提高煤炭工业的经济效益,促进煤炭工业技术和产品结构升级。煤炭地下气化的发展有可能成为煤炭工业的新的经济增长点,应引起高度重视。这一新的经济增长点是伴随着煤炭资源的合理、综合和有效利用而来,我国已有的关于资源综合利用的优惠政策也应该向这一新技术的开发与应用倾斜。
其三,从原则上说,地下煤气化技术是比常规地面煤气化清洁煤技术还要清洁的一项清洁煤技术。煤炭地下气化技术是一项从煤炭开采利用源头预防和治理污染的清洁生产(CP)技术,亦即环境无害化技术(EST)。
3.2对于煤炭地下气化在中国的前景的展望
我国正处于工业化、城市化、现代化加快推进的进程中,能源需求快速增长,大规模基础设施建设不可能停止。据统计,2000 后我国的能源消费年平均增长率高达9.7%,2007 年,我国能源生产总量达到23.7 亿tce,能源消费达到26.5 亿tce,位居世界第二[4]。“富煤、少气、缺油”的资源条件,决定了中国能源结构以煤为主,低碳能源资源的选择有限。我国电力中,水电占比只有20%左右,火电占比达77%以上,“高碳”占绝对的统治地位。尽管太阳能、风能等可再生能源在大力发展中,但一时都很难充当主角。
因此,我国能源结构以煤炭为主的局面在短时间内还难以改变。让煤的开采和使用变得干净、少污染,将煤炭资源低碳化利用成为当务之急。发展煤炭地下气化是我国解决上述问题的最佳途径。随着我国煤层气产业的发展,煤层气与煤炭地下气化的综合开发和利用也必将降低成本、提高煤炭地下气化的经济效益。[5]
4、对于中国煤炭地下气化的建议
对于煤炭地下气化技术,应加强不同煤层赋存条件下稳定气化工艺参数及控制技术的研究;煤炭地下气化燃空区动态监测可视化及控制技术的研究;煤炭地下气化污染物控制及资源化技术的研究;煤炭地下气化煤气综合利用技术的研究。
另外,为发展我国煤炭气化产业,要积极鼓励企业和居民使用煤气,周家应制定相关政策,对使用煤气提高能源转化效率,减少污染的企业实行优惠政策,如减免税收。[6]
设立煤炭地下气化科技投资总公司,以对煤炭地下气化技术进行规划管理与运作,促进其工业化和产业化的进程。同时,使煤炭地下气化技术与金融相结合,获取更大效益,最终迎击未来全球能源危机的挑战。
在经济发达地区扩大实验,可考虑把淮海经济区建成国家级“煤炭地下气化战略试验区”。徐州、新汶都有很好的基础和科研能力,较强的社会经济需求,建立试验区可以扩大西气东输气源供应,优化淮海经济区产业结构。
国家应把煤气地下气化列入十二五规划,把煤地下气化与西部大开发结合起来,与西气东输管道结合起来,与发电、制氢、化工等产业结合起来。[7]
参考文献:
[1]黄温钢,辛林,吴俊一,马晓光.从低碳经济看我国煤炭地下气化的前景.中国科技论文在线
[2]马驰,余力,梁杰.中国煤炭地下气化技术的发展.中国能源.2003,2.
[3]柳少波,洪峰,梁杰.煤炭地下气化技术及其应用前景. 天然气工业.2005,8.
[4]张玉卓.从高碳能源到低碳能源——煤炭清洁转化的前景[J].中国能源,2008,30(4):20-22.
[5]初茉,李华民,余力等. 煤炭地下气化——回收报废矿井中煤炭资源的有效途径[J].中国煤炭, 2001,27(1):22-29.
[6]黄振中.世纪之交的中国煤炭气化技术.世界科技研究与发展.2004,10.
12.煤气化废水处理技术 篇十二
某气化厂煤气化废水中含有高浓度的酚类、油分及氨氮, 而且含有生化有毒及抑制性物质, 是一种典型的高浓度、高污染、有毒、难生化降解的工业有机废水。如果直接排放, 会对受纳水体造成严重污染, 但经过厂内污水处理站处理后, 出水可达到GB8978—1996《污水综合排放标准》中二类污染物的一级排放标准。
该厂废水在生物处理前预先进行水解酸化处理, 增强可生化性, 然后经主体处理工序IMC池, 除去废水中大多数污染物, 之后进入好氧处理以及物化处理阶段。处理后的水满足《污水综合排放标准》中二类污染物的一级排放标准。该厂的进水水质见表1。
2 工艺流程
具体工艺流程图详见图1。
该厂废水处理站设计规模为4 320m3/d。进入污水处理站的工艺废水在生物处理前需预先进行气浮处理, 同时作为调节池调节进入水解池的p H与水量, 之后进行水解酸化处理, 增强可生化性。预处理后的工艺废水进入主体处理工序———多段A/O的IMC池, 废水在其间通过好氧、缺氧交替作用, 最大限度地去除污水中的有机物、NH3—N以及总氮等污染物。然后, 经生物处理的工艺废水经过酸碱调节后进入接触氧化池。最后经沉淀、氧化消毒后达标排放。本套工艺中还采用了污泥循环消化技术。污泥循环消化不仅可最终减少剩余量, 降低运行费用, 减轻人工操作劳动强度, 还可以提高前级处理设施的处理效率, 同时也有助于提高废水的可生化性和处理效率。具体做法是:IMC剩余污泥进入接触氧化系统, 提高接触氧化系统的生物保有量;沉淀池污泥一部分进入水解系统, 一部分进入接触氧化系统, 剩余部分排至污泥处理系统经污泥压滤机压缩为泥饼外运。
3 主要构筑物简介
3.1 气浮池
气浮池作为该工艺的预处理首端, 气浮池尺寸为15m×10m×2.5m, 水力停留时间将为2.0h, 气浮方式为加压溶气气浮。气浮池除了起到去除微小悬浮颗粒以及部分粘附在颗粒上的COD, 在该工艺中同时起到调节p H与水量的作用。
3.2 水解池
水解池中的废水经过气浮池的调节后, 废水中的大分子有机物更容易水解为葡萄糖、氨基酸等小分子有机物。水解池尺寸为60m×20m×7m, 池内分为若干格, 水力停留时间为47h。每格水解池中都有一个搅拌器。
3.3 酸化罐
酸化罐为钢结构, 酸化阶段有由两个串联的酸化罐组成, 双酸化阶段更有利于将水解池中的葡萄糖、氨基酸等小分子有机物分解为挥发性脂肪酸等更易被微生物吞食的有机物。两个酸化罐内均含有填料, 大大提高了酸化罐的有效面积, 两罐的有效容积分别为3 000m3和1 500m3。
3.4 IMC池
IMC池作为该工艺的主体工序, 废水中的有机物、NH3—N以及总氮等污染物在IMC池好氧、缺氧交替作用中得到最大限度的去除。IMC池分为串联的四格, 每个尺寸均为55m×10m×7m。每格池内均安装有射流曝气器, 选用鼓风机供气。池内水p H值应控制在7.0-8.5, 温度控制在25-38度之间, 曝气时池内溶解氧控制在3-5mg/L, 搅拌时池内溶解氧控制在0.5mg/L以下。池中剩余污泥进入接触氧化系统, 提高接触氧化系统的生物保有量。
3.5 接触氧化池
接触氧化池作为IMC池的后续工序, 其作用就是通过好氧生物处理进一步处理废水中的COD。接触氧化池为55m×15m×4m, 水力停留时间18h, 池内安装有射流曝气器, 选用鼓风机供气。接触氧化池中填料材质为PP。池中出水一部分回流至IMC池。
3.6 沉淀池
沉淀池为采用平流式, 分为四格, 每格尺寸均为15m×5m×2.5m, 表面负荷为5m3/ (m2·h) , 水力停留时间4h, 每格池子上部设桁车式刮泥机。沉淀池污泥一部分进入水解系统, 一部分进入接触氧化系统, 剩余部分排至污泥处理系统经污泥压滤机压缩为泥饼外运。
3.7 氧化消毒池
氧化消毒池作为该工艺的最后阶段, 主要作用就是去除来水的酚类与色度。氧化消毒池的尺寸为15m×5m×3m, 水力停留时间1.2h。池内水采用二氧化氯消毒、去色, 二氧化氯由二氧化氯发生器制备, 原料为氯酸钠与盐酸。[3]
4 IMC工艺介绍
该气化厂的主体工艺———IMC工艺, 为间歇多段短程反硝化处理技术, 其将硝化和反硝化系统合二为一, 不仅可减少污水和污泥回流系统, 也可有效降低运行费用。IMC工艺采用多段硝化和反硝化, 可有效提高脱氮效率。
IMC工艺的主要优点是:
4.1根据反应动力学理论, 生物作用于有机基质的反应速率与基质浓度呈一级动力学反应, IMC是按时间作推流的, 即随着污水在池内反应时间的延长, 基质浓度由高到低, 是一种典型的时间推流型反应器。从选择器理论可知, 其扩散系数最小, 不存在浓度返混作用。在每个运行周期的充水阶段, IMC反应池内的污水浓度高, 生物反应速率也大, 因此反应池的单位容积处理效率高于完全混和型反应池以及不完全推流式反应池。
4.2由于IMC反应池内的活性污泥交替处于厌氧、缺氧和好氧状态, 因此, 具有脱氮除磷的功效。而A/O法要使脱氮率达到75%以上, 其污泥回流量须为数倍的进水量, 动力消耗很大。而IMC法则不同, 由于运行是在同一反应池内进行的, 无污泥回流量, 但池内污泥浓度最大, 因此IMC法的脱氮效率不但高而且稳定。
4.3 IMC法的运行效果稳定, 既无完全混和型反应池中的跨越流, 也无接触氧化法中的沟流。
4.4 IMC反应池在运行初期, 池内BOD5浓度高, 而DO浓度较低, 即存在着较大的氧传递推动力。因此在相同的曝气设备条件下, IMC可以获得更高的氧传递效率。
4.5 IMC反应池中BOD5浓度梯度的存在有利于抑制丝状菌的生长, 能克服传统活性污泥法常见的污泥膨胀问题。
4.6池型采用完全混合式, 抗冲击负荷能力强。
4.7按照水力学的观点, 活性污泥的沉降, 以在完全静止状态下沉降为佳, IMC几乎是在静止状态下沉降, 它们似乎更趋近于这一观点, 因此沉降的时间短, 效率高。
4.8 IMC可根据来水的水温、水量、水质情况调节运行工况, 以适应不同情况的运行需要。
4.9利用控制阀、溶氧仪、p H仪、自动记时器及可编程序控制器等可使IMC污水处理系统的运行过程全自动化。
5 处理效果
该污水处理设施于2012年投入试运营, 运行效果良好, 出水指标见表2。
6 运行成本
在污水处理工艺运行过程中, 运行成本主要包括电耗、药耗、人工费用, 运行成本按设计水量4 320m3/d, 具体费用见表3。
7 结论
采用以IMC为主体工艺的污水处理系统来处理煤气化废水是可行的, 本系统对COD的平均去除率可达98%以上, 且运行稳定。出水COD、BOD、氨氮、总酚、石油类、氰化物、色度均达到GB8978—1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准。
摘要:煤气化废水是一种高油分、高氨氮、高毒性的典型工业有机废水。通过气浮、水解、酸化等方法加强废水的预处理, 然后采用以IMC为主体以及接触氧化池进行生化处理, 最后经沉淀、消毒处理后排放。工程实践表明:该工艺运行稳定, 出水水质符合GB8978—1996《污水综合排放标准》中二类污染物的一级排放标准。
关键词:煤气化废水,间歇多段短程反硝化处理技术,生物接触氧化
参考文献
[1]李雪梅, 周银福, 张爱民, 鲁奇.碎煤加压气化污水处理[J].大氮肥, 2001 (04) 236-238.
[2]沈耀良, 王宝贞.水解酸化工艺及其应用研究[J].哈尔滨建筑大学学报, 1999 (06) 35-38.
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