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摘要：简单介绍了目前企业上采用的一些工艺，包括SBR工艺、IMC工艺以及预处理－A／O－BAF工艺的特点及应用效果，对煤制甲醇企业具有一定的参考价值以实现水资源循环利用和环境保护。
关键词：煤制甲醇；废水；SBR工艺；IMC工艺；A／O工艺
引言
自全球石油危机爆发以来，世界各国对石油的竞争日益激烈。我国是一个“富煤、贫油、少气”的国家，煤炭储量相对丰富。发展煤制甲醇工艺，不仅是煤炭高效清洁利用的重要一环，生产的甲醇也可作为清洁能源以及石油化工的重要原料。目前，全国各地尤其是煤炭资源丰富地区纷纷上马煤制甲醇项目，但是此项目的耗水量较大，且废水排放量也较大，废水中含有大量的有机污染物、酚类、氰类等，具有生物毒性，因此受到科研机构和各级环保部门的重视。且煤炭资源丰富地区的水资源相对缺乏，为了处理好节水减排和环境保护的问题，我们需要采用合理的技术对废水进行深度处理并加以利用，达到可持续发展的目的。目前煤制甲醇工艺废水的深度处理技术，对我国煤化工企业选择合适的废水处理工艺具有一定的指导作用。
1废水组成及特点
煤制甲醇工艺产生的废水成分十分复杂，含有大量的酚类、油、氨氮化合物以及其他有毒有害的有机化合物，且根据煤质及工艺的不同其成分也发生较大的变化。该类废水的特点是大部分来自气化废水、高氨氮含量，COD含量适中以及具有一定可生化性的有机废水，若将其直接排入到环境中会对环境造成严重的破坏。
2废水处理工艺
2．1SBR工艺
序列间歇式活性污泥工艺（SequencingBathReactorActivatedSludgeProcess，简称SBR工艺）是一种以间歇曝气方式运行的活性污泥处理技术，应用范围最广，其核心设备为SBR反应池，该池具有均化、沉降以及生物降解等一系列作用［1］。该法与传统方法的区别在于采用了时间分割的操作方式、静置理想沉淀以及非稳定的生化反应。由于以上的特殊性SBR工艺具有一些优点：第一，投资成本低，操作工艺简单，主要的运行模式为：进水－反应－沉淀－排水，系统简单紧凑；第二，对水质水量的要求较低，系统运行参数可根据具体情况灵活调整；第三，污泥经硝化和反硝化后活力增强，使得氮磷去除率高；第四，有机物去除率高；第五，无污泥膨胀现象；第六，有利于深处理以及中水回收利用。图1为典型的SBR工艺废水处理流程图。废水首先采用物化预处理除去大部分悬浮物，主要过程为在调节池中进行均质化处理，经搅拌槽及沉淀池分离后进入均衡池，然后由泵送入SBR池进行生化处理。在SBR池中每格均进行进水、曝气、沉淀等周期性运行。随后继续送入BAF池深度处理，可使废水中的氨氮化合物等污染物进一步除去达到排放标准。SBR废水处理工艺已在中原大化有限责任公司的煤制甲醇项目中实施［2］。经过改变工艺运行参数发现，对于低有机物浓度的废水易降低反应时间来提高污泥有机物的负荷，否则会导致活性污泥发现内源氧化现象。对于高有机物浓度的废水易增加反应时间来降低污泥有机物负荷，在处理过程中极易出现出水浑浊及污泥膨胀现象。
2．2IMC工艺
IMC工艺也称为间歇多循环工艺，它是一种改进的SBR工艺，其基本原理为：根据反应时段的不同使反应器内处于好氧和缺氧的不断变化中，进而形成一系列A／O的串联［3］。该工艺集曝气池和沉淀池为一体，采用间歇曝气的方式，由于好氧和厌氧操作同时进行，因此该工艺不仅具有除碳的作用，还具有短程硝化反硝化的功能。该工艺具有以下4个特点：①沉淀和曝气在同一池中进行操作，设备简单，占地面积少，成本较低，维护也较方便；②运行灵活，可根据需求进行有效控制，满足不同的出水要求；③对原水的水质水量要求较低，具有抗冲击能力；④运行方式具有程序化特点，易实现自动化控制。基于以上特点，IMC工艺在煤制甲醇废水处理方面具有较广泛的应用。IMC工艺废水处理流程如图2所示。生活废水经格栅除去漂浮物后进入集水池，随后经提升泵送入废水调节池，气化废水由泵直接送入调节池。所有废水在调节池内调节后进入到IMC池中进行生化处理。IMC池分3格，其中每格均按进水、曝气、沉淀以及滗水顺序进行周期循环。IMC池的出水经过滤后泵入至循环水站回用作为补充水，也可采用活性炭过滤等深度处理，保证出水在生化处理不稳定时CODCr达标。贵州某煤化工企业采用上述废水处理系统，对工业产生的废水及生活废水进行处理后作为循环水系统的补充水使用，不仅节约了宝贵的水资源，而且大大降低了废水对环境的危害，达到了较好的效果和社会效益。
2．3预处理－A／O－BAF工艺
预处理－A／O－BAF工艺的核心部分在于A／O池，它影响着整个系统的处理效果。A／O法为缺氧－好氧活性污泥法，该法的特点是具有前置反硝化生物脱氮系统，工艺成熟，流程简单，无需额外增加碳源，且在前的缺氧池可减轻好氧池的有机负荷［4］。图3为预处理－A／O－BAF工艺流程图。含氰废水进入到破氰池中，通过物理化学方法将CN－除去，主要包括碱性氯化法［5］、臭氧氧化法［6］及生物法［7］。除去CN－的废水进入到调节池，与其他工段产生的废水和生活废水进行水质水量调节，使得后续进入到生物处理系统的进水稳定。废水经调节后泵送入浅层气浮机，在其中添加PAC及PAM除去悬浮物。气浮出水自动进入A／O池，在A／O池中大部分有机污染物被除去。随后生化系统出水继续进入到二沉池，用于将A／O池中的出水泥水分离和污泥回流，剩余的污泥也可在池中被排出。废水经泥水分离后进入到絮凝沉淀池中进行深度处理，在池中与药剂混合后悬浮物可得到进一步去除。最后经泵送至BAF，出水可达到排放标准。系统中产生的污泥可经过污泥浓缩池和带式污泥脱水机等污泥处理系统达到外运的目的。新乡某煤制甲醇厂采用上述废水处理系统进行废水及污泥处理，系统运行比较稳定，处理效率较高，维护方便，抗冲击能力强，可达到了良好的处理效果。在A／O工艺的基础上又陆续发展了A2／O工艺，它是在缺氧池前增设了厌氧池，可提高废水的可生化性，难降解的有机物也可转化为小分子或者易降解的有机物，因此去除效果优于A／O工艺。但此工艺较复杂，成本较大，抗冲击负荷能力也不理想。
3结论
为了充分利用我国丰富的煤炭资源以及缓解石油危机，需要大力发展煤化工项目，其中煤制甲醇是其中的重要一环，但是煤制甲醇项目产生的废水会对环境造成极大的危害。本文介绍了SBR工艺、IMC工艺以及预处理－A／O－BAF工艺的特点以及在煤制甲醇废水处理中的应用，对煤制甲醇企业具有一定的参考价值。其中，SBR工艺与其他预处理和深度处理工艺相结合的方式被广泛应用，逐步成为甲醇废水处理的专用工艺，该技术有望实现水资源的循环利用以及环境保护的目的。
参考文献：
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［2］赵利霞．SBR工艺处理煤制甲醇污水的研究［J］．河南化工，2010，27（11）：42－44．
［3］富元．煤制甲醇污水深度处理及回用工程实例［J］．工业用水与废水，2012，43（3）：64－66．
［4］张鹏娟，武彦巍，张莹莹，等．预处理－A／O－絮凝沉淀－BAF工艺处理煤制甲醇生产废水［J］．水处理技术，2013，39（1）：84－88．
［5］熊如意，乐美承．碱性氯化法处理选矿含氰废水［J］．环境保护，1998（3）：28－30．
［6］颜海波，孙兴富．臭氧技术处理电镀含氰废水的应用［J］．中国科技信息，2005（21）：136．
［7］白云波．SBR法处理含氰废水的可行性探讨［J］．石油石化节能，2001，17（2）：32－33
作者:张杰 单位:山西焦煤集团五麟煤焦开发有限责任公司
