杨卫红
（伊犁新天煤化工有限责任公司，新疆 伊宁835000）
［摘 要］伊犁新天煤化工有限责任公司煤制天然气装置配套污水处理装置臭氧接触氧化池运行中存在臭氧利用率低、氧化效果较差而无法提高废水的可生化性等问题。在对臭氧接触氧化系统进水水质进行分析的基础上，提出臭氧氧化系统的优化改造工艺——与业内企业合作开发设计了臭氧催化氧化工艺包，研发了多层臭氧催化氧化塔（设于混凝气浮池与臭氧接触氧化池之间）以及臭氧催化氧化强化混溶装置。2021年12月1 200 t/h废水处理臭氧催化氧化系统投运后，运行状况良好，提高了废水的可生化性，保证了有机污染物在后续系统可以得到有效去除，延长了后续膜系统的使用寿命，降低了污水处理装置的运行成本，提高了污水处理装置运行的安全性与可靠性。
［关键词］煤制天然气装置；臭氧接触氧化池；运行问题；优化改造；臭氧催化氧化工艺；多层臭氧催化氧化塔；臭氧催化氧化强化混溶装置；运行情况
［中图分类号］X703.1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2025）01-0066-04
0 引 言
伊犁新天煤化工有限责任公司（简称新天煤化）20×108 m3/a煤制天然气装置于2017年3月投产，运行状况较好，主生产工艺为赛鼎工程碎煤加压气化（鲁奇碎煤加压气化炉）、宽温耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化工艺等，甲烷化系统产出的天然气（SNG）经三甘醇干燥系统干燥、天然气压缩机提压至约9.0 MPa后送入西气东输管网。煤制天然气装置生产中产生的污水主要经过污水生化处理、回用水处理和浓盐水处理，实现污水的“零排放”；其中，污水生化处理系统主要是对鲁奇气化炉产生的经煤气水分离系统及酚氨回收系统预处理后的废水、其他有机废水、生活污水等进行生化处理，使污水的各项指标达到回用水处理系统的进水要求。
新天煤化煤制天然气装置配套污水处理装置内的臭氧接触氧化池，运行中存在臭氧利用率低、氧化效果较差而无法提高废水的可生化性等问题。为此，在对臭氧接触氧化系统进水水质进行分析的基础上，提出臭氧氧化系统的优化改造工艺——新天煤化与业内企业合作开发设计了臭氧催化氧化工艺包，研发了多层臭氧催化氧化塔以及臭氧催化氧化强化混溶装置。1 200 t/h废水处理臭氧氧化系统优化改造项目于2020年1月立项，项目总投资3 600万元，占地面积1 200 m2；2020年8月完成工艺包开发，2020年12月完成设备制作，2021年1—6月完成建设，2021年12月系统调试及投运。臭氧催化氧化系统投运后，提高了废水的可生化性，保证了有机污染物在后续系统可以得到有效去除，延长了后续膜系统的使用寿命，降低了污水处理装置的运行成本，提高了污水处理装置运行的安全性与可靠性。以下对有关情况作一介绍。
1 污水处理装置简况及臭氧氧化系统运行问题
1.1 污水处理装置工艺流程简介
碎煤加压气化系统产生的废水经煤气水分离系统及酚氨回收系统进行预处理后，由均质罐均质后送入隔油沉淀池进行初次分离，然后依次送入气浮池、酸化水解池、一级生化池、中沉池、二级生化池、二沉池进行处理，在此过程中产生的污泥送入污泥池、污油送入污油池进行处理，二沉池出口污水送入混凝气浮池，再送入臭氧接触池进行处理，接着经曝气生物滤池提升至一级过滤吸附池、二级过滤吸附池处理，二级过滤吸附池出水去生化污水回用系统。
传统的臭氧接触氧化系统常采用折流式钢混结构的臭氧接触池，新天煤化采用的就是此种臭氧接触池，臭氧通过池底的曝气器通入池内，其工艺流程如图1所示。
1.2 臭氧接触氧化系统及关联系统运行问题
臭氧接触氧化系统运行几年后，臭氧接触氧化池氧化效果较差，出水COD基本上没有降低、色度不变；由于臭氧利用率低，无法提高废水的可生化性，导致后续生化处理系统无法发挥作用，最终造成后续膜系统出现严重污堵，膜清洗、更换频繁，运行成本居高不下，严重影响煤制天然气装置的满负荷运行。因此，迫切需要在污水深度处理环节采取措施有效处理前端系统难以降解的大分子有机污染物，提高废水的可生化性，保证有机污染物在后续系统可以得到有效去除，延长后续膜系统的使用寿命，降低污水处理装置的运行成本，提高污水处理装置运行的安全性与可靠性。
臭氧接触氧化池进水为一级生化池出水，一级生化池出水中的有机物分子量大致在5 000～10 000 D，其中分子量在10 000 D左右的有机污染物约占50%，分子量在5 000～6 000 D的有机物占40%～50%；经膜系统多级分离与浓缩后，污水中的大分子有机物被拦截，膜系统出水中的有机物分子量大致在1 000～7 000 D，分子量 ＜ 1 000 D的有机物占比较小，大致为33%～37%。
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