煤制氫污水處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理領域，具體涉及一種煤制氫污水處理方法。
【背景技術】
[0002]煤制氫污水主要來自煤氣化單元，采用水煤漿氣化技術制取H2和CO。其原理是水煤漿和純氧一起通過噴嘴高速噴出，并流混合霧化，在壓力6.5MPa、溫度1400°C左右的條件下，在氣化爐內(nèi)進行火焰型非催化部分氧化反應，經(jīng)歷煤漿升溫及水分蒸發(fā)、煤熱解揮發(fā)、殘?zhí)既紵龤饣蜌怏w間的化學反應等過程，最終生成以C0、H2為主要組分的粗煤氣?；以捎靡簯B(tài)排渣，粗煤氣送至下游的變換工序。
[0003]粗煤氣需采用脫鹽水進行洗滌凈化。煤氣化的反應過程中煤燃燒產(chǎn)生的煤灰，煤中的有機氮物質轉化的氨氮，煤中的有機物雜質和其它無機物都被洗滌水吸收轉移到污水中隨水排出。所排放的污水氨氮一般300mg/L左右，COD約500mg/L左右，總硬1000mg/L，氯離子200?300mg/L。這種污水的顯著特點是硬度高,氨氮與COD相比氨氮濃度偏高,COD偏低。這股污水通常是采用生化法處理達標排放。但是采用生化法處理此污水會因COD偏低而使氨氮特別是總氮去除率降低。
[0004]含有污染物的氨氮污水處理一般采用缺氧反硝化+好氧硝化(即A/0)工藝處理，在脫除氨氮的同時去除總氮。
[0005]反硝化反應是將硝酸根、亞硝酸根還原為氮氣的過程，反硝化反應屬于異養(yǎng)型反應，需要有機碳源，缺氧反硝化在前，可以充分利用原污水中的有機碳源。I克亞硝酸根還原需要1.7克B0D，I克硝酸根還原需要2.86克B0D。反硝化反應過程中產(chǎn)生堿度，I克亞硝酸根還原會產(chǎn)生2.0克堿度，I克硝酸根還原產(chǎn)生3.57克堿度。硝化反應是將氨氮氧化成硝酸根的過程，屬于自養(yǎng)型反應，不需要有機碳源。硝化過程是產(chǎn)酸過程，每氧化I克氨氮需要7.14克堿度去中和所釋放的酸度，維持反應的pH穩(wěn)定。反硝化所產(chǎn)生的堿度可以用于中和硝化反應所釋放的部分酸度。因此，將硝化反應置于反硝化之后。硝化反應所產(chǎn)生的硝酸根通過采用硝化液回流到反硝化單元的方法為反硝化反應提供硝酸根。如果要獲得高的反硝化率，則需要更多的消化液回流到反硝化單元，同時產(chǎn)生更多的堿度用于后續(xù)硝化單元中和酸度維持PH平衡。通常硝化液回流量與污水比為400%。回流比越高能耗越聞。
[0006]如果污水中的有機物濃度與氨氮濃度比值在合理范圍以內(nèi)，則上述工藝流程可以獲得理想的去除氨氮和總氮的效果。
[0007]對于氨氮偏高COD偏低的污水處理，通常的做法是向污水中投加易生物降解的有機物如甲醇、淀粉或葡萄糖。優(yōu)點是可以獲得較高的氨氮和總氮去除率，缺點一是外加有機碳源增加了生產(chǎn)成本，二是產(chǎn)生大量的剩余活性污泥，帶來了二次污染，而剩余污泥的處置費用比較高，間接地增加了污水處理的成本。
[0008]中國專利201110388561.X公開了一種煤氣化得到的煤氣化廢水的處理方法，該方法包括在加壓氣化條件下，將碎煤與水蒸氣和氧氣接觸，得到一種粗煤氣；將粗煤氣與水接觸冷卻、得到凈化后的煤氣和液相產(chǎn)物，將液相產(chǎn)物進行油水分離，得到煤氣化廢水；將煤氣化廢水進行脫氨處理，得到脫氨后的煤氣化廢水；在水的超臨界條件下，將脫氨后的煤氣化廢水與氧化劑接觸得到合成氣和接觸后的廢水，所述氧化劑的用量為脫氨后的煤氣化廢水中有機物和氨態(tài)氮被完全氧化理論需氧量的0.2?0.8倍；將得到的接觸后的廢水進行生化處理。該方法，不僅能夠使煤氣化廢水中的有機物的含量明顯降低，又可將煤氣化廢水中的有機物轉化為合成氣，從而實現(xiàn)廢棄資源回收。
[0009]將污水加熱到超臨界狀態(tài)需要消耗很大的能量，對于處理大水量、COD濃度相對比較低的煤氣化污水是不適用的。
[0010]中國專利201310331997.4公開了一種提高煤氣化廢水處理效果的裝置及利用該裝置處理煤氣化廢水的方法，該發(fā)明是要解決現(xiàn)有煤氣化廢水處理技術水力停留時間過長、總氮去除效率不高的問題。裝置包括進水管、放空口、污泥回流管、污泥回流泵、第一廢水處理單元、抽水管、抽水泵和集水池。方法:一、廢水從進水管進入缺氧反應區(qū)內(nèi)，投加活性污泥和顆?；钚蕴?，打開攪拌器，廢水進入純氧曝氣反應區(qū)；二、經(jīng)過純氧曝氣反應區(qū)處理后廢水進入生物流化床反應區(qū)；三、經(jīng)過生物流化床反應區(qū)處理后的水進入膜生物反應區(qū)；四、經(jīng)過膜生物反應區(qū)處理后的水通過真空抽吸管成為出水，進入集水池，即完成處理煤氣化廢水。本發(fā)明用于水處理領域。
[0011]該發(fā)明采用顆?；钚蕴孔錾镙d體，成本高。采用純氧曝氣，運行成本高。采用膜生物反應器做深度處理投資高，運行管理復雜，運行成本高。
[0012]中國專利201210225300.0公開了一種煤氣化廢水的處理方法，本發(fā)明提供了一種煤氣化廢水的處理方法，其中，該方法包括將所述煤氣化廢水依次進行厭氧生物處理、好氧生物處理和反硝化處理，所述厭氧生物處理和好氧生物處理的方法和條件使得好氧生物處理后、反硝化處理前的煤氣化廢水的COD值為350-500mg/L、總酚含量為60_100mg/L、B0D值為35-50mg/L、總氮含量為200_400mg/L ;所述反硝化處理的條件使得到的煤氣化廢水的COD值小于350mg/L，總氮含量不高于60mg/L。采用本發(fā)明提供的方法對煤氣化廢水進行處理，不僅具有工序簡單、處理時間短、效率高的優(yōu)點，而且還能夠有效脫除廢水總氮，避免造成水體富營養(yǎng)化。
[0013]該發(fā)明將反硝化置于生化處理之后，有機物再生化段被降解，反硝化會因缺少有機物提供碳源而導致總氮去除效率偏低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種煤制氫污水處理方法，克服現(xiàn)有煤制氫污水c:N比值低導致生化處理總氮去除率低的問題，同時以廢治廢，獲得高純度的碳酸銨產(chǎn)品，經(jīng)處理后出水COD含量低，氨氮檢不出，亞硝酸根檢不出，整個工藝過程不產(chǎn)生二次污染。
[0015]本發(fā)明所述的煤制氫污水處理方法，包括以下步驟:
[0016]⑴pH調(diào)節(jié)
[0017]向煤制氣污水中投加堿液,將污水pH調(diào)整到10.0?11.0,然后進行勻質沉淀,去除污水中的懸浮物；
[0018](2)精密過濾
[0019]將步驟(I)處理后的污水采用過濾器對沉淀池出水進行精密過濾；
[0020](3)氣化膜除氨
[0021]將步驟(2)處理后的污水通入到中空纖維氣化膜組件管程除氨；
[0022](4)短程硝化反硝化
[0023]步驟(3)得到的氣化膜除氨后污水與步驟(5)中得到的硝化回流液混合，進入短程硝化反硝化池進行短程硝化反硝化反應，短程硝化反應將氨氮氧化成亞硝酸根，反硝化將硝酸根或者亞硝酸根還原成氮氣，短程硝化反硝化反應完成后沉淀，上清液進入下一步反應；
[0024](5)深度碳化硝化
[0025]經(jīng)步驟(4)得到的上清液進入深度碳化硝化池反應，將短程硝化反硝化段未被氧化的C0D、氨氮和亞硝酸根進一步氧化，深度碳化硝化反應池末端的硝化液回流到短程硝化反硝化池入口端，再進行反硝化。
[0026]第一步是pH調(diào)節(jié)。步驟(I)中堿液為30%氫氧化鈉溶液或者30%的熟石灰溶液。
[0027]在此階段污水的pH可以有多種選擇，如果將pH調(diào)到11.5，則污水中所有的銨離子將全部轉變?yōu)橛坞x態(tài)的氨，有利于后續(xù)氣化膜除氨，但是需要向污水中投加大量的堿溶液，生產(chǎn)成本高。另外，過高的pH對后續(xù)生化不利，還