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    甲醇制烯烴(MTO)廢水“近零排放”工藝

    發布時間:2022-1-7 10:12:07  中國污水處理工程網

      1、有機廢水處理工藝

      生化單元設計規模350m3/h,來水為甲醇制烯烴(MTO)凈化廢水、低濃度污水、PP/PE造粒水、生活污水及初期污染雨水等。MTO工藝在生產輕烯烴產品的同時副產約56%的水,另外還有少量的油類。MTO裝置來水COD小于1500mg/L,BOD5大于600mg/L,油小于100mg/L。

      污水處理主要工藝流程為預處理,活性污泥法和MBR工藝進行處理有機工業廢水。MTO工藝廢水中的油類物質主要以浮油、乳化油或分散油等形式存在于廢水中,且后續生化處理采用MBR工藝,對污水中的油含量要求較高。采用平流式隔油池、渦凹氣浮和溶氣氣浮工藝去除水中浮油,乳化油、分散油及大比重的懸浮物、雜質。經過兩級氣浮處理后出水石油類降到20mg/L以下,兩級氣浮池前均加入聚合氯化鋁(PAC)及聚丙烯酰胺(PAM),將廢水中的乳化油進行破乳,增強氣浮效果。

      生化部分采用水解酸化。水解酸化池進水采用升流式配水,在污水上升的過程中與填料充分接觸,增加廢水與微生物的接觸面積,提高處理效率。將難降解并可能抑制生化的有機高分子物質轉為小分子、易于生化降解的中間體,提高污水的可生化性。曝氣池采用推流式配水,采用活性污泥法將污水中的大部分好氧污染物進行氧化分解。曝氣池出水自流進入MBR池,使用平板膜進行過濾處理,由于膜的截留作用,使泥水分離,活性污泥回流到曝氣池進水端,MBR產水達到初級再生水水質標準,主要用于循環水補水,主要指標如表1所示。

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      2、含鹽廢水處理工藝

      含鹽膜處理單元設計規模350m3/h,主要處理來自循環水場排污水和除鹽水站含鹽廢水,主要污染物有硬度、堿度,溶解性固體和含鹽量,來水總硬小于1150mg/L,鈣硬小于550mg/L,總堿度小于500mg/L。

      主要工藝為經調節、均質后的含鹽廢水依次進入石灰乳注射池控制反應pH為10.5~11之間,純堿注射池及混凝池和廢水中的鈣鎂的碳酸氫鹽反應,使Ca2+和Mg2+分別生成難溶的CaCO3和Mg(OH)2沉淀,降低暫時硬度。通過投加聚合硫酸鐵和絮凝劑(PAM)增加礬花的密度,提高沉淀效果,在沉淀區設置斜管提高沉淀效果。高效澄清池出水自流到變孔隙濾池,進一步去除水中的懸浮物、膠體,產水濁度降低到5NTU以下。變孔隙濾池出水經自清洗過濾器過濾后至超濾裝置,進一步去除膠體和懸浮物。超濾產水經水泵增壓輸送至一級、二級鈉離子交換器去除硬度。出水硬度降低至40mg/L以下,出水經反滲透供水泵增壓通過保安過濾器,進入反滲透膜,在滲透壓作用下,水分子透過反滲透膜,成為產品水進入優質再生水罐,反滲透出水達到優質再生水水質標準,作為循環水裝置和動力鍋爐的補充水,其主要指標見表2。

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      3、廢水“近零排放”工藝

      本裝置包括蒸發單元處理量為60t/h,結晶單元處理量為8.3t/h,主要處理反滲透濃水,一級、二級鈉離子交換器再生廢液等,蒸發單元主要來水指標:電導率15000~30000μs/cm,總溶解固體小于25000mg/L,鈣硬200~500mg/L,氯離子小于7000mg/L,CODcr小于800,總硬250~600mg/L,暫時硬度小于100mg/L。

      主要工藝采用“機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術”、“晶種法技術”及“混合鹽結晶技術”,從含鹽廢水膜處理單元來的濃鹽水進均質調節,再經含鹽廢水輸送泵進入蒸發進料罐,加硫酸調節pH約至5.5~6,濃鹽水通過板式換熱器與蒸發蒸餾液換熱至95℃后進入脫氣塔進行脫除鹽水中氧氣和CO2等不凝氣,避免進料在蒸發器中濃縮產生碳酸鹽,造成結垢。經除氧的濃鹽水進入蒸發循環泵入口與循環鹽水混合,鹽水從底部經蒸發循環泵送到溢流箱,采用液體分布器將料均勻分布到每個管束內壁形成液膜,然后被蒸發器殼程的蒸汽加熱蒸發。蒸汽和鹽水一起下降至鹽水槽,鹽水槽中形成微小硫酸鈣晶體,并由鹽種循環泵輸送到旋流分離器中將鹽種與濃鹽水分離,鹽種重新回到蒸發器。蒸汽經除霧器去除夾帶液滴后排出送至蒸汽壓縮機,經壓縮升壓后進入蒸發器殼程繼續加熱鹽水,冷凝后的蒸汽凝液送入蒸餾液罐,然后送入板式換熱器與進料換熱。

      蒸發結晶產生的濃鹽水進入結晶器進行加熱閃蒸,蒸汽經過冷凝進行回收利用,濃鹽水通過離心脫水機進行固液分離,固體進入危廢填埋場。蒸發結晶產生的蒸餾液經過活性炭過濾器和離子交換器去除微量有機物、氨氮,產水質達到優質再生水水質標準,作為循環水和動力裝置補充水,產品水控制指標見表3。

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      4、工藝技術特點與優勢

      (1)針對不同的廢水,進行分類預處理,有針對性的去除污染物,保障后續單元的穩定運行,同時降低單體設計規模,減少投資成本。

      (2)采用先進工藝技術,應用MBR膜的高精度過濾,保證了產水質量,實現廢水“零排放”。

      (3)反滲透單元采用高效過濾膜組件,具有脫鹽率高、抗污染能力強、回收率高等特點。

      (4)采用強制循環降膜蒸發技術,并運用鹽種技術,防止換熱器表面形成污垢。

      (5)應用蒸汽壓縮循環技術,降低蒸汽的消耗,節省操作費用。

      5、結語

      該項目已穩定運行四年,運行過程中各項指標平穩,產水合格,整個工藝過程完全實現廢水“近零排放”。甲醇制烯烴(MTO)工藝是一種以煤基或天然氣基合成的甲醇為原料生產低碳烯烴的化工技術,其工藝技術的完善對保障低碳烯烴穩定供給具有重要意義。面對煤化工行業發展迅速,對煤化工污水處理的技術要求也日趨嚴格,需要我們不斷摸索積累,尋求一套高效、抗沖擊力、穩定的工藝流程,實現連續、穩定污水“零排放”,才能更好地助推煤化工產業發展。(來源:國家能源集團神華榆林能源化工有限公司)

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