煤制烯烃污水生化系统常见问题及解决措施

摘 要：煤制烯烃污水对于环境影响巨大，如果直接排入自然环境中将会破坏周边水生态系统，有效的排污系统将会降低煤制烯烃污水对于环境所造成的影响。基于此，文章将详细分析煤制烯烃污水生化系统运行过程中来水温度过高、硅含量高等常见问题，并提出相应的解决措施，旨在促进我国煤制烯烃污水生化系统处理水平提升。

关键词：煤制烯烃;污水生化系统;硅含量;来水温度

煤化工程是我国国内的重要工程，直接关系到国家经济命脉。煤制烯烃是我国的煤化工项目，为国内提供了聚丙烯、聚乙烯等化工原料产品供应。目前，我国的煤制烯烃项目主要包括了MTO、制烯烃（分离、转化、聚合）、甲醇合成、硫回收等多个项目[1]。我国煤制烯烃项目实施基地多位于中西部地区，受限于技术不高、水资源紧张、排污处理能力等问题，导致煤制烯烃污水处理系统作用效果不佳，无法满足国家环保部门对于煤制烯烃项目的排污环保要求。

目前相关企业在排污过程中多采用“零”排污水处理模式，通过污水膜处理、浓盐水蒸发结晶等多种方式进行组合，力求将污水成分极限消除处理。总体来看，我国煤制烯烃污水处理系统还存在着一定的不足，文章将对此一一进行分析，内容如下。

1 来水温度过高

1.1 问题

煤制烯烃污水处理厂在设计过程中，对于污水管承受温度上限有所限制，避免损伤污水排水系统，上游污水来水温度应该≤40℃。但系统在实际运行过程中，难以控制主装置排水温度。如：我国西北某省份的煤制烯烃项目就存在着气化装置外排灰水、MTO装置外排水数量占比过大（80%）的现象，导致污水排水生化系统温度难以控制，经常处于≥40℃左。排出污水温度过高，将会导致活性污泥性能下降，无法发挥其污水净化作用。经过技术分析，MTO装置外排水温度过高的主要原因是因為催化剂磨损，沉降于MTO装置中并形成污垢层，减少污水与换热装置的接触，导致换热装置工作效果不佳。气化装置外排灰水温度过高原因与水的硬度、碱度相关。污水在除氨过程中需要提升pH值（pH=11），但也容易导致水质中的碱成分物质结垢影响排水温度[2]。

1.2 措施

①监控水温度：监控进水温度变化，了解各股来水温度均值范围，并及时控制调节罐的温度，适当进行污水勾兑，避免进水温度过高;②强化工艺控制：对于上游污水处理装置要优化工艺控制程序，尽快对于主装置进行改造，清理其中的污垢。工作人员也可以通过增加换热器数量方式，稳控来水温度;③检修换热器：在工作过程中需要定期对污水装置处理中的换热器进行检修，及时发现悬浮物堵塞换热器的现象，确保换热器正常工作，利用循环冷却水对来水进行降温;④修建降温池：在处理煤制烯烃污水系统中来水温度过高这一问题时，工作人员可以通过修建临时降温池的方式，冷却温度过高的来水，待其冷却后再进行降温处理;⑤增加冷却塔：相关单位在处理来水温度过高时可以考虑修建小型污水冷却塔，合理控制的冷去塔排放VOC，提升污水处理效益。

2 硅含量高

2.1 问题

煤制烯烃过程中需要使用水冷却、降温、除尘，煤物质会通过污水进入到污水处理系统中。部分煤种含有较高含量的硅，在制烯烃之后会进入到煤制烯烃污中[3]。硅物质对于煤制烯烃污水处理系统中的膜处理环节影响较大。如：我国中部某省份煤制烯烃项目污水处理过程中，在膜处理系统单元出现反渗透膜组结垢、污堵、化学清洗次数频繁等现象。该单元污水处理效果不佳，产水率、脱盐率都出现了大幅度下降，即使清理后也很难恢复其原有性能。在膜处理系统单元设计过程中对于进水中的硅含量都有着明确要求，活性硅为10mg/L、胶体硅35mg/L，如果该单元污水硅含量过高，将严重挑战膜系统运行的稳定性。

2.2 措施

煤制烯烃污水硅含量过高影响膜系统运行稳定性，主要措施为去除污水中的硅元素，如离交换除硅、反渗透除硅、电絮凝除硅、混凝除硅。混凝除硅是常用方式，具有操作简单、效果佳等优势。该除硅方式主要是由相关单位利用某些氧化物能够吸附硅的化学性能进行除硅，本质上归属于非深度除硅方法。

3 其他

污水处理场是煤制烯烃项目的重要组成部分，但也承担了雨水污水、生活污水、MTO污水、气化污水等多种类型的污水处理作用。部分污水来水管道由于输送污水中含有大量的悬浮物，如煤泥、硅等结垢现象严重，相关单位要及时清理管道，避免管道堵塞。另外污水中氨处理不达标、磷排放量过高也是其中的常见问题，但限于篇幅限制无法一一进行详述。

4 结语

煤制烯烃项目污水生化系统常见问题有多种，但主要与设施控制工艺、投入生化剂以及煤制烯烃项目的特殊性相关。实际排污处理过程中，应该在一般污水生化系统常见问题的基础上结合煤制烯烃项目进行调整，解决煤制烯烃项目污水生化系统中出现的问题。

参考文献：

[1]宋林，郭平武，洪长亮等.污水处理厂原有圆形生化池曝气系统改造施工技术[J].安装，2019（8）：59-61.

[2]赵雅然，李媛.曝气精确控制系统（AVS）在污水生化处理系统中的应用[J].工程建设与设计，2019（10）：127-128.

[3]林瑞平，范阳，沈德胜.规模猪场污水二级A/O生化处理系统效果验证[J].中国畜牧业，2018（17）：58-59.

作者简介：

苏卫芳（1988- ），女，籍贯：山西省天镇县，所在单位：大同煤矿集团煤制烯烃化学有限公司，目前职称：初级助理工程师，研究方向：煤化工。