段付岗
(陕西润中清洁能源有限公司,陕西 长武713600)
[摘 要]陕西润中清洁能源有限公司600 kt/a甲醇装置配套煤气化废渣填埋场2017年1月正式投用,经可行性研究,2017年5月渣场渗滤液开始返厂试处理并逐步实现常态化处理——渣场渗滤液一部分用于喷淋降尘和浇灌树木,另一部分返回甲醇污水站经生化处理后达标排放。简介煤气化废渣填埋场渗滤液的来源及组成,研究与分析利用现有甲醇污水站兼顾处理渣场渗滤液的可行性,提出生化处理渣场渗滤液的工艺方案和控制要点。实践表明,甲醇污水站生化处理渣场渗滤液,对活性污泥法污水处理工艺基本无不良影响,污水站运行稳定,污水站出水一直达标。本处理方案,操作简单、安全环保、运行成本低,不失为煤气化渣场渗滤液处理的好方法。
[关键词]甲醇装置;煤气化渣场;渗滤液;污水站;生化处理;可行性研究;运行情况
[中图分类号] X703.1 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2020)04-0005-04
1 概 述
陕西润中清洁能源有限公司(简称陕西润中)甲醇装置设计产能600 kt/a,工业废渣实物产量约400 kt/a,配套建设的煤气化废渣填埋场(简称渣场)设计总库容为565×104 m3,占地288亩,服役期30 a。渣场主要由防渗系统、拦渣坝、渗滤液导排系统、回喷系统和公用工程等组成,用于填埋甲醇装置运行中所产生的工业废渣,包括煤气化粗细渣、蒸汽锅炉灰渣、脱硫石膏、污水站污泥等,以气化灰渣为主,气化灰渣约占所有工业废渣的75%。渣场始建于2016年3月,2016年12月通过环保验收,2017年1月正式投用,目前渣场运营正常。
渣场内所填埋的气化灰渣、锅炉灰渣、脱硫石膏、污水站污泥等废渣中均含大量水分,水分大致在15%~20%,其渗滤液及雨水经导排支盲沟、主盲沟、导流竖井、导流层、导排管等渗滤液导排系统最终导入下游的渗滤液调节池,再由高扬程水泵送至回喷系统,一部分用于喷淋降尘、浇灌树木,另一部分返回厂内甲醇污水站生化处理后实现达标排放。
2 渣场渗滤液返厂处理的可行性研究
2.1 污水站进水质量的适宜性
(1)渣场渗滤液主要来源于气化粗细渣、锅炉灰渣、脱硫石膏和污水站污泥中带来的含COD、氨氮和Cl-等污染物的水溶液,当然也包括雨雪天气时由渣场带入的雨水和雪水。经分析,陕西润中甲醇污水站完全具备处置渗滤液中COD、氨氮和Cl-等污染物的能力。
(2)渗滤液经过厚厚的灰渣层、砾石层、土工布等多级过滤后,由导排系统汇入渗滤液调节池,渗透液清澈透亮,颜色蓝绿,其浊度和悬浮物含量较低,完全可满足甲醇污水站的进水水质要求,且随着废渣填埋高度的增加,废渣层本身也是一种较好的过滤介质,可进一步提高渗滤液的清洁度。
(3)正常情况下,渣场渗滤液COD值100~200 mg/L、氨氮含量100~300 mg/L,Cl-含量300~500 mg/L,而陕西润中《污水站岗位操作规程》进水工艺指标中COD指标(上限)为500 mg/L、氨氮含量指标(上限)为300 mg/L、Cl-含量指标为75~300 mg/L。可以看出,渗滤液之COD值和氨氮含量均在污水站进水工艺指标要求范围内,可满足甲醇污水站的进水水质要求,只是渗滤液的Cl-含量严重超标,须予以严格控制。
(4)渣场渗滤液本身来自各种废渣,这些废渣又来源于其配套的生产装置,而生产装置所产生的污水与渗滤液之成分基本相同或相近,只要渗滤液质量稳定,尤其是其中的COD值和氨氮含量不大于甲醇污水站进水指标要求,甲醇污水站均可处理合格。
2.2 污水站水量增大的匹配性
陕西润中甲醇污水站设计处理能力为330 m3/h,正常运行负荷一般为220~250 m3/h,最大运行负荷曾达到280 m3/h,为设计处理能力的84.85%。夏季多雨时节,渗滤液产生量大,每天最大产生量约320 t,合13.33 m3/h,若将渣场渗滤液全部返厂处理,甲醇污水站最大运行负荷为293.33 m3/h,为污水站设计处理能力的88.89%,即甲醇污水站是具备兼顾处理渣场渗滤液的能力的,无需增加设备投入或进行技改。
2.3 渗滤液返厂处理的经济性
(1)煤化工污水站均采用活性污泥法处理其工业污水,陕西润中甲醇污水站也不例外,采用倍增复合式强化生物脱碳脱氮法(QWSTN法)即改良A2O法处理甲醇工业污水。经测算(如前所述),甲醇污水站完全可消纳返厂的渗滤液,无需一次性投资(增设)污水处理设备。
(2)渗滤液无论是就地新建1座小型污水处理站处理,还是返厂送至甲醇污水站处理,其药剂成本、水电消耗等大同小异,但返厂处理无需增加污水站运营人员,可节省一笔不小的人工费用。
(3)渗滤液返厂处理需增加罐车运输费用,参考陕西润中外委运渣结算价14元/t,每年渗滤液的运费最高为164万元,相较于新建1座小型污水站(新建1座小型活性污泥法污水处理站的费用一般在5 000万元以上)来说,罐车运输费用很低,仅相当于新建1座小污水站运营人员的工资。
2.4 罐车运输渗滤液的可靠性
与使用管道输送相比,渗滤液采用汽车罐车运输有如下优点:一是无需增设高扬程污水泵和输送管道,一次性投资2台汽车和罐体即可,可大大节约投资;二是汽车罐车清理、检修方便,即使出现泄漏,可及时发现和处置,不会出现渗滤液大量泄漏而污染环境的事故;三是汽车罐车入厂时过磅称重,实物计量,便于结算管理。总之,罐车运输渗滤液经济、环保、方便。
2.5 Cl-对污水站运行的干扰性
更多内容详见《中氮肥》2020年第4期