當(dāng)前國(guó)內(nèi)煤制烯烴項(xiàng)目通常是以煤為原料先生產(chǎn)甲醇，再將甲醇轉(zhuǎn)化為烯烴，進(jìn)一步生產(chǎn)聚乙烯、聚丙烯等最終產(chǎn)品。煤制烯烴項(xiàng)目主要裝置包括空分、氣化、凈化、硫回收、甲醇合成、甲醇制烯烴(MTO)、烯烴分離、烯烴轉(zhuǎn)化、烯烴聚合以及配套的公用工程系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)大部分煤制烯烴項(xiàng)目地處中西部地區(qū)，面臨煤多水少、水資源緊張和缺乏納污水體、排污受限的問(wèn)題，因此很多項(xiàng)目都在實(shí)施廢水“零排放”方案，以破解當(dāng)?shù)厮Y源和水環(huán)境承載力對(duì)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的限制。煤制烯烴項(xiàng)目產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜、污染物種類多、濃度高，加上國(guó)家環(huán)保部門對(duì)煤化工企業(yè)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求高于石油化工企業(yè)，促使煤制烯烴項(xiàng)目在污水處理方面要充分貫徹清/污分流、污/污分治、一水多用、節(jié)約用水的原則，對(duì)不同水質(zhì)的廢水分別進(jìn)行處理，最大限度地提高水的重復(fù)利用率及廢水資源化率。根據(jù)煤制烯烴項(xiàng)目來(lái)水水質(zhì)的不同，配套的污水處理場(chǎng)往往會(huì)優(yōu)化、集成各種不同的組合工藝，譬如污水生化處理、含鹽污水膜處理、高效膜濃縮、濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶、廢堿液焚燒系統(tǒng)等，力爭(zhēng)將污水“吃干榨凈”，最終實(shí)現(xiàn)污水“零排放”目標(biāo)。由此，促進(jìn)了很多污水處理新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，對(duì)污水處理出水的標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求。在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，目前很多煤制烯烴項(xiàng)目污水處理系統(tǒng)存在不同程度的影響運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性的問(wèn)題，增加了污水處理場(chǎng)的運(yùn)行管理難度和項(xiàng)目的環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，亟待解決。污水生化系統(tǒng)作為煤制烯烴項(xiàng)目污水處理系統(tǒng)的龍頭，其運(yùn)行好壞直接決定了整個(gè)污水處理場(chǎng)的運(yùn)行效果。煤制烯烴項(xiàng)目污水生化系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施如下。

　　1、污水來(lái)源復(fù)雜

　　煤制烯烴項(xiàng)目污水來(lái)源于氣化裝置、甲醇裝置、甲醇制烯烴裝置、凈化裝置、低密度聚乙烯裝置、聚丙烯裝置、硫磺回收裝置、空分裝置及配套公用工程和輔助裝置的生產(chǎn)、生活污水，以及生產(chǎn)裝置的沖洗水、無(wú)組織排水、事故排放水和初期污染雨水。正常工況下，污水生化綜合進(jìn)水水質(zhì)如表1所述。

　　生化污水COD、氨氮濃度較高，組分復(fù)雜，一般采用A/O或SBR工藝進(jìn)行處理，將COD、氨氮等進(jìn)行降解，產(chǎn)水滿足指標(biāo)后送至膜系統(tǒng)進(jìn)一步脫鹽處理。

　　生化處理裝置的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)按表2所示的指標(biāo)進(jìn)行控制。

　　2、來(lái)水溫度高

　　2.1 來(lái)水溫度高的原因及影響

　　一般狀況下，按照污水處理場(chǎng)原設(shè)計(jì)污水接管溫度要求，上游工藝裝置污水排放應(yīng)小于40℃，滿足生化系統(tǒng)運(yùn)行溫度要求，但實(shí)際運(yùn)行的很多煤制烯烴項(xiàng)目都存在主裝置排水(氣化污水、MTO污水)水溫較難控制的狀況，經(jīng)常高溫排水。

　　以新疆某煤制烯烴項(xiàng)目為例，MTO裝置外排凈化水和氣化裝置外排灰水兩股水的水量占比較大，占總進(jìn)水量的80%以上。高溫排水使得生化系統(tǒng)溫度經(jīng)常在38～42℃，導(dǎo)致活性污泥性能下降，甚至出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰的風(fēng)險(xiǎn)。MTO裝置外排凈化水溫度超溫的原因主要是催化劑磨損、破碎等造成沉降罐催化劑細(xì)粉不斷積聚至末端，外排凈化水帶出的催化劑細(xì)粉造成換熱器管束中形成污垢層，降低了凈化水與換熱介質(zhì)接觸面，導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降，MTO凈化水得不到有效降溫，致使外排的凈化水溫度居高不下，達(dá)到50℃左右。氣化裝置外排灰水溫度升高的原因主要是由于氣化灰水硬度平均高達(dá)1050mg/L、堿度800mg/L，在污水預(yù)處理系統(tǒng)除氨過(guò)程中需加堿提高pH至11，極易在系統(tǒng)管道及換熱器內(nèi)結(jié)垢，進(jìn)而導(dǎo)致外排氣化灰水超溫。從氣化污水預(yù)處理單元換熱器運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，冷水側(cè)進(jìn)出溫度分別為58℃，62℃；熱水側(cè)進(jìn)出溫度分別為108℃，98℃，可以看出，該換熱器基本已失去換熱作用，換熱器內(nèi)管束結(jié)垢嚴(yán)重。

　　污水生化好氧生物處理，以中溫細(xì)菌為主，其生長(zhǎng)繁殖的最適宜溫度為20～37℃。溫度過(guò)高，對(duì)生化系統(tǒng)、膜系統(tǒng)的運(yùn)行都有很大的負(fù)面影響，出現(xiàn)如生化污泥活性差、出水懸浮物高、微生物滋生過(guò)快、膜脫鹽率及運(yùn)行壽命降低、影響循環(huán)水系統(tǒng)降溫等諸多問(wèn)題。嚴(yán)重時(shí)，會(huì)導(dǎo)致微生物死亡，嚴(yán)重影響生化系統(tǒng)的處理效果。圖1為筆者調(diào)研的國(guó)內(nèi)幾個(gè)煤制烯烴項(xiàng)目生化綜合進(jìn)水逐月溫度變化趨勢(shì)(普遍都超過(guò)40℃)。

　　2.2 解決來(lái)水溫度高的措施

　　(1)加強(qiáng)對(duì)各股來(lái)水水溫的監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握進(jìn)水溫變化趨勢(shì)，在綜合調(diào)節(jié)罐(池)進(jìn)行合理勾兌，保證生化系統(tǒng)進(jìn)水溫度不超標(biāo);

　　(2)優(yōu)化上游裝置工藝控制，加強(qiáng)對(duì)主裝置換熱器的清理及改造，通過(guò)增加備用換熱器逐步降低排水溫度;

　　(3)設(shè)置污水裝置換熱器，利用循環(huán)冷卻水進(jìn)行降溫，但要考慮因污水懸浮物過(guò)高而堵塞管道的問(wèn)題，需要有備用設(shè)備并能及時(shí)檢修清理;

　　(4)在廠區(qū)內(nèi)設(shè)置臨時(shí)緩存降溫池，一旦來(lái)水溫度超標(biāo)，根據(jù)影響程度將部分高溫污水切換至臨時(shí)緩存降溫池，降溫后再處理;

　　(5)增加小型污水冷卻塔。該措施投資小，見(jiàn)效快，在很多項(xiàng)目上都有應(yīng)用。該措施會(huì)涉及到VOC排放的問(wèn)題。隨著環(huán)保要求的日益提高，該方法需要充分考慮環(huán)境影響因素，如果能保證冷卻塔排放的VOC可控(譬如通過(guò)“吹脫―冷凝”的方式將污水中的易揮發(fā)有機(jī)物收集回收預(yù)處理，再進(jìn)入小型冷卻塔)，也是可以考慮的。

　　3、氣化污水硅質(zhì)量濃度高

　　3.1 污水硅質(zhì)量濃度高的原因

　　煤氣化裝置利用煤進(jìn)行氣化反應(yīng)，煤炭氣化燃燒后的粗煤氣通過(guò)水激冷降溫和水洗除塵，洗滌后的黑水經(jīng)過(guò)閃蒸、沉降，將水和渣分離，大部分水循環(huán)利用，少量需要排放至下游的污水處理系統(tǒng)。由于煤中的很多物質(zhì)會(huì)溶解到水中，特別是有些煤種中硅質(zhì)量濃度很高，由此導(dǎo)致渣水循環(huán)系統(tǒng)中因硅離子富集造成排放的氣化污水中硅質(zhì)量濃度很高。以某項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目污水場(chǎng)含鹽廢水膜處理單元、高效膜濃縮單元自運(yùn)行以來(lái)，反滲透膜組頻繁污堵、結(jié)垢現(xiàn)象較為嚴(yán)重，化學(xué)清洗頻繁。反滲透膜組標(biāo)準(zhǔn)化脫鹽率、產(chǎn)水率嚴(yán)重下降，在線清洗已無(wú)法恢復(fù)膜組原有性能。檢測(cè)報(bào)告表明，Si、Al、Fe等污堵、結(jié)垢較為嚴(yán)重，主要污染物成分為二氧化硅。

　　按照基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求，含鹽膜進(jìn)水各種硅化物總和質(zhì)量濃度為45mg/L(其中膠體硅為35mg/L、活性硅10mg/L)，經(jīng)過(guò)預(yù)處理最終控制反滲透進(jìn)水Si質(zhì)量濃度在10mg/L，而目前實(shí)際運(yùn)行的狀況是含鹽膜進(jìn)水各種硅化物總和質(zhì)量濃度為48mg/L，經(jīng)過(guò)預(yù)處理后仍為48mg/L，接近設(shè)計(jì)值的5倍。反滲透按4倍濃縮設(shè)計(jì)，其反滲透濃水的總硅質(zhì)量濃度在150mg/L以上，還要進(jìn)入高效膜濃縮單元進(jìn)一步濃縮，高效膜的濃水硅質(zhì)量濃度將高達(dá)400mg/L以上，對(duì)膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是非常大的挑戰(zhàn)。

　　3.2 解決污水硅質(zhì)量濃度高的措施

　　目前除硅的主要方法有混凝除硅、反滲透除硅、超濾除硅、電絮凝除硅、離子交換除硅等，其中混凝除硅操作簡(jiǎn)便、流程簡(jiǎn)單、應(yīng)用最為廣泛?；炷枋抢媚承┙饘俚难趸锘驓溲趸飳?duì)硅的吸附或凝聚來(lái)達(dá)到除硅目的的一種物理化學(xué)方法。這是一種非深度除硅的方法，可分為鎂劑除硅、鋁鹽除硅、鐵鹽除硅和石灰除硅。

　　某項(xiàng)目氣化污水總硅質(zhì)量濃度高時(shí)接近1000mg/L，在氣化裝置和污水裝置內(nèi)聯(lián)合投加聚合氯化鋁鐵能有效去除硅，可將總硅質(zhì)量濃度降低至50mg/L以下，除硅效率可達(dá)95%以上，保證回用水裝置反滲透膜不產(chǎn)生硅酸鹽結(jié)垢、沉淀。該方法涉及的整個(gè)工藝簡(jiǎn)單，單體設(shè)備運(yùn)行比較成熟，而且投資少;所采用的藥劑技術(shù)成熟，市場(chǎng)易購(gòu)，價(jià)格低廉，運(yùn)行費(fèi)用低;解決了現(xiàn)有混凝除硅方法總硅去除率低，廢水除硅效率較差等問(wèn)題，達(dá)到了保護(hù)環(huán)境、穩(wěn)定回用水膜系統(tǒng)生產(chǎn)和提高資源利用率的多重目的。

　　在污水除硅方面，還是要根據(jù)具體進(jìn)水硅質(zhì)量濃度選擇合適的處理方法，藥劑除硅要摸索出合適的投加濃度、停留時(shí)間和pH，發(fā)揮藥劑的最佳作用。另外，在除硅方法的選擇上要重點(diǎn)考慮經(jīng)濟(jì)性，避免增加過(guò)多的水處理費(fèi)用。

　　4、氣化污水懸浮物濃度高

　　4.1 污水懸浮物濃度高的原因

　　煤制烯烴項(xiàng)目污水處理場(chǎng)作為全廠重要的環(huán)保設(shè)施，一般都要接收全廠氣化污水、MTO污水、低濃度污水、生活污水、后期雨水及其它污水。污水綜合罐(池)設(shè)計(jì)出水懸浮物質(zhì)量濃度一般小于100mg/L。但部分項(xiàng)目由于氣化污水中含部分煤泥、硬度、硅等物質(zhì)，導(dǎo)致輸送管線結(jié)垢嚴(yán)重，并且導(dǎo)致污水綜合罐出水懸浮物指標(biāo)波動(dòng)較大，經(jīng)常出現(xiàn)懸浮物質(zhì)量濃度高達(dá)400mg/L，是設(shè)計(jì)值的4倍以上。

　　污水綜合罐出水懸浮物增加后，大量的懸浮物進(jìn)入到生化系統(tǒng)，生化系統(tǒng)污泥濃度增加，活性污泥中無(wú)機(jī)組分超過(guò)50%，導(dǎo)致系統(tǒng)能耗增加，排泥量增加，并且不利于發(fā)揮有機(jī)污泥的活性，系統(tǒng)被迫排泥會(huì)將活性組分降低，影響生化系統(tǒng)的處理效果以及處理穩(wěn)定性。排泥量增加后導(dǎo)致污泥脫水和干燥設(shè)備負(fù)荷過(guò)高，并且產(chǎn)生的生化污泥按危廢進(jìn)行處置，費(fèi)用較高。

　　經(jīng)了解，氣化污水懸浮物高主要有以下兩個(gè)原因：①氣化預(yù)處理系統(tǒng)結(jié)垢非常嚴(yán)重，結(jié)垢后系統(tǒng)處理量降低并影響脫氨及換熱效果，需要經(jīng)常對(duì)換熱器、脫氨塔進(jìn)行清理，這就導(dǎo)致了大部分工況下要打開(kāi)氣化灰水預(yù)處理系統(tǒng)的部分跨線，以保證處理水量，導(dǎo)致部分懸浮物進(jìn)入到污水處理場(chǎng);②由于氣化污水混凝劑、絮凝劑投加量不合適，也會(huì)導(dǎo)致澄清池出水懸浮物超標(biāo)。

　　4.2 解決污水懸浮物濃度高的措施

　　(1)加強(qiáng)氣化污水預(yù)處理的管控，優(yōu)化操作，調(diào)整加藥量，延長(zhǎng)結(jié)垢時(shí)間。

　　(2)出現(xiàn)結(jié)垢及時(shí)清理，增加備用脫氨塔和備用換熱器，方便切換檢修，不影響排放水質(zhì)。

　　(3)在下游增設(shè)澄清池，進(jìn)行二次處理。

　　(4)可考慮設(shè)置兩條線互為備用的氣化污水管線，優(yōu)先考慮高壓清洗，其次考慮化學(xué)清洗措施，管線可設(shè)置法蘭連接，便于后續(xù)清洗。

　　5、生化系統(tǒng)碳源不足

　　5.1 碳源不足的原因

　　煤制烯烴項(xiàng)目氣化裝置排放的氣化污水量較大，并且氨氮質(zhì)量濃度較高，導(dǎo)致生化綜合進(jìn)水的氨氮較高，但COD略顯偏低。這是一個(gè)普遍問(wèn)題。例如經(jīng)過(guò)半年的統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)3個(gè)煤制烯烴項(xiàng)目生化綜合進(jìn)水氨氮均在150mg/L以上，但生化綜合進(jìn)水的COD只有800mg/L左右，C/N比在5∶1左右，相對(duì)碳源比例較低，一方面影響活性污泥微生物的正常新陳代謝，另外會(huì)造成反硝化反應(yīng)效率降低，影響生化產(chǎn)水總氮達(dá)標(biāo)。見(jiàn)圖2。

　　5.2 解決碳源不足的措施

　　解決碳源不足問(wèn)題，很多項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)都采取了如下碳源投加措施。

　　(1)手動(dòng)投加葡萄糖。該方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，并且費(fèi)用高，不建議采用。

　　(2)設(shè)置碳源投加設(shè)施。配置必要的儲(chǔ)罐和投加泵，甲醇可生化性強(qiáng)，在煤制烯烴項(xiàng)目屬于中間產(chǎn)品，容易輸送，在很多項(xiàng)目上都作為首選碳源，但根據(jù)甲醇的性質(zhì)，碳源投加設(shè)施要按照防爆區(qū)進(jìn)行設(shè)置。

　　6、排水總磷超標(biāo)

　　6.1 總磷超標(biāo)的原因

　　目前，國(guó)內(nèi)大部分煤制烯烴生化系統(tǒng)都采用A/O、SBR、MBR、BAF等工藝進(jìn)行處理，雖然部分項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了污水零排放，但部分項(xiàng)目或多或少還是有一部分污水超標(biāo)排放。隨著環(huán)保要求的日益提高，目前對(duì)外排水的多項(xiàng)指標(biāo)都有更嚴(yán)格的要求，譬如COD、氨氮、總氮、總磷等。如果生化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，COD、氨氮、總氮的去除率較高，完全能滿足外排指標(biāo)要求，但總磷去除率有限，目前外排水總磷至少要求小于1mg/L，對(duì)于部分進(jìn)水總磷偏高，生化除磷效果一般的企業(yè)有很大的環(huán)保壓力。某煤制烯烴項(xiàng)目運(yùn)行后進(jìn)水總磷質(zhì)量濃度統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。

　　6.2 解決總磷超標(biāo)的措施

　　(1)策劃適當(dāng)采用化學(xué)除磷的方法，嘗試采用前置除磷和后置除磷結(jié)合的方法。

　　(2)在不影響生化污泥濃度的狀況下，適當(dāng)增加排泥量，達(dá)到去除總磷的目的，特別是要保證污泥脫水系統(tǒng)的分離液清澈，避免渾濁的分離液帶有大量含磷污泥返回系統(tǒng)造成總磷富集。

　　(3)采用除磷效果更好的生化工藝，如A2O等，但投資相對(duì)較大。

　　(4)生活污水需要分析公寓、食堂等地所用洗滌用品是否含磷較高，是否需要改為無(wú)磷洗滌劑。MTO污水、低濃度污水總磷偏高，需要分析和管控催化劑以及化工三劑、汽包加藥排污的影響因素。如果能在上游采取有效管控措施，適當(dāng)降低和穩(wěn)定相關(guān)排放濃度，再經(jīng)污水場(chǎng)處理后能夠?qū)崿F(xiàn)總磷達(dá)標(biāo)排放。

　　(5)有部分企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)加注含磷配方藥劑，這實(shí)際上從總量上增加了公司水系統(tǒng)總磷質(zhì)量濃度，也需要進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整。

　　(6)由于MTO催化劑由硅、鋁、磷、氧4種元素組成，其外排廢水磷質(zhì)量濃度超標(biāo)是煤制烯烴工廠污水磷的主要來(lái)源，如果能通過(guò)工藝和催化劑優(yōu)化，減少催化劑跑損，同時(shí)考慮通過(guò)過(guò)濾設(shè)施，減少M(fèi)TO外排水的催化劑質(zhì)量濃度，則可以有效改善污水磷質(zhì)量濃度超標(biāo)的問(wèn)題。

　　7、排水總氮超標(biāo)問(wèn)題

　　7.1 總氮超標(biāo)原因

　　目前外排水總氮控制指標(biāo)越來(lái)越嚴(yán)格，但由于來(lái)水氨氮、硝酸根等指標(biāo)有一定幅度的波動(dòng)，生化系統(tǒng)硝化、反硝化的效率有限，往往會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)水總氮指標(biāo)過(guò)高，有很大的超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。某煤制烯烴項(xiàng)目運(yùn)行后進(jìn)水總氮質(zhì)量濃度見(jiàn)表4。

　　7.2 解決總氮超標(biāo)的措施

　　為解決總氮超標(biāo)問(wèn)題，首先要監(jiān)控好上游來(lái)水總氮濃度，避免大幅度波動(dòng)，在生化系統(tǒng)需設(shè)置有一定停留時(shí)間的調(diào)節(jié)罐(池)，進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié);其次，要發(fā)揮生化系統(tǒng)最佳的硝化及反硝化效率。影響硝化反應(yīng)的因素主要有以下幾點(diǎn)。

　　(1)溫度：生物硝化反應(yīng)的適宜溫度范圍為20～30℃，15℃以下硝化反應(yīng)速率下降，5℃時(shí)反應(yīng)基本停止。反硝化適宜的溫度范圍為20～40℃，15℃以下反硝化反應(yīng)速率下降。實(shí)踐中觀察到，生物膜反硝化過(guò)程受溫度的影響比懸浮污泥法小。

　　(2)溶解氧(DO)：硝化反應(yīng)過(guò)程是以分子氧作為電子終受體的，因此只有當(dāng)分子氧(溶解氧)存在時(shí)才能發(fā)生硝化反應(yīng)。為滿足正常的硝化效果，在活性污泥工藝運(yùn)行過(guò)程中，溶解氧質(zhì)量濃度至少要保持在2mg/L以上，一般為2～3mg/L。當(dāng)DO較低時(shí)，硝化反應(yīng)過(guò)程將受到限制，甚至停止。反硝化與硝化在溶解氧的需求方面是一個(gè)對(duì)立的過(guò)程。傳統(tǒng)的反硝化過(guò)程需要在嚴(yán)格意義上的缺氧環(huán)境下才能發(fā)生，這是因?yàn)镈O與NO-3都能作為電子受體，存在競(jìng)爭(zhēng)行為。當(dāng)有DO存在時(shí)，不僅會(huì)抑制微生物對(duì)硝酸鹽還原酶的合成及其活性，而且會(huì)使反硝化菌優(yōu)先利用DO作為電子終受體降解有機(jī)物。反硝化系統(tǒng)需將DO質(zhì)量濃度控制在0.5mg/L以下，才能促使反硝化反應(yīng)的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)較好的反硝化效果。

　　(3)pH：pH是影響廢水生物脫氮工藝運(yùn)行的重要參數(shù)之一。多數(shù)實(shí)驗(yàn)表明，生物脫氮功能菌對(duì)pH的變化非常敏感，硝化菌的最適宜pH為8.0～8.4，當(dāng)pH不在6.0～9.6范圍，即高于9.6或低于6.0時(shí)，硝化反應(yīng)將受到抑制而停止。對(duì)于反硝化過(guò)程而言，反硝化反應(yīng)也需要維持一定的pH，以使其達(dá)到最佳狀態(tài)，其最適宜pH為7.0～8.5。發(fā)生有效反硝化作用的pH范圍為6.0～8.5，當(dāng)pH為8.5時(shí)，反硝化效果受到影響，表現(xiàn)為反硝化速率顯著下降。此外，反硝化反應(yīng)的終產(chǎn)物還受pH影響，不同pH條件下將有不同的終產(chǎn)物，如pH大于7.3反應(yīng)終產(chǎn)物為N2，而pH小于7.3反應(yīng)終產(chǎn)物為N2O。

　　(4)碳/氮比：生物脫氮硝化與反硝化過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)對(duì)立的統(tǒng)一體，這是由硝化菌和反硝化菌的自身屬性決定的。硝化菌為自養(yǎng)微生物，代謝過(guò)程不需要有機(jī)物的參與，當(dāng)存在高濃度有機(jī)物時(shí)，其對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)遠(yuǎn)弱于異養(yǎng)菌而產(chǎn)生抑制效果，硝化反應(yīng)會(huì)因硝化菌數(shù)量的減少而受到限制。所以，污水進(jìn)水BOD5/TKN越小，硝化菌所占的相對(duì)比例就越大，這樣就越有利于硝化反應(yīng)的發(fā)生。反硝化菌是異養(yǎng)微生物，進(jìn)行反硝化反應(yīng)時(shí)需要有機(jī)碳源參與提供反應(yīng)電子，因此，為實(shí)現(xiàn)真正意義上的生物脫氮，就必需有足夠的碳源有機(jī)物。有關(guān)研究表明，廢水進(jìn)水中BOD5/TKN不小于6時(shí)，可以認(rèn)為反硝化碳源是充足的，不必外加碳源。

　　(5)污泥齡(SRT)：SRT是廢水生物脫氮系統(tǒng)的一個(gè)重要控制參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的SRT要大于硝化菌的最小比生長(zhǎng)速率，這是因?yàn)橄趸谋仍鲩L(zhǎng)速率要比活性污泥系統(tǒng)中異養(yǎng)菌的比增長(zhǎng)速率小一個(gè)數(shù)量級(jí)。唯有這樣，硝化菌在連續(xù)流的系統(tǒng)中才能得以生存，發(fā)生硝化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)氮素的轉(zhuǎn)化。

　　(6)硝化液回流比(IR)：回流在生物脫氮工藝中起到至關(guān)重要的作用，它向反應(yīng)器提供氮源作為反硝化底物發(fā)生反硝化反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化還原為N2。IR在影響反硝化效果的同時(shí)也會(huì)波及到回流動(dòng)力消耗，是生物脫氮系統(tǒng)中一個(gè)有著非?，F(xiàn)實(shí)意義的參數(shù)。

　　(7)有毒物質(zhì)等。

　　8、污泥脫水系統(tǒng)排泥失控

　　8.1 排泥失控的原因

　　煤制烯烴項(xiàng)目生化污泥主要包括，生化系統(tǒng)的剩余活性污泥、預(yù)處理系統(tǒng)調(diào)節(jié)罐及隔油池的底泥、氣浮系統(tǒng)的浮渣等。這些污泥會(huì)通過(guò)調(diào)配后進(jìn)入脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理，部分項(xiàng)目為了減量化，會(huì)設(shè)置污泥干化系統(tǒng)進(jìn)行干化。從一些在運(yùn)行項(xiàng)目來(lái)看，污泥脫水系統(tǒng)主要存在以下問(wèn)題：

　　(1)污泥量波動(dòng)較大，由于來(lái)水懸浮物、COD波動(dòng)較大，導(dǎo)致生化系統(tǒng)總體排泥量較大，有些儲(chǔ)罐因設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致排泥受限，在大檢修期間清理出的污泥量會(huì)更多，遠(yuǎn)超過(guò)脫水機(jī)的處理負(fù)荷，未經(jīng)脫水的污泥總量大，外送危廢中心處置費(fèi)用高。

　　(2)污泥組分波動(dòng)大，調(diào)節(jié)罐等儲(chǔ)罐的底泥無(wú)機(jī)組分較多，并含顆粒狀固體。MTO污水隔油池底泥含部分催化劑，密度較大。這些污泥有時(shí)候難以調(diào)配均勻，導(dǎo)致離心脫水機(jī)會(huì)出現(xiàn)處理負(fù)荷低、機(jī)體堵塞、震動(dòng)過(guò)大等問(wèn)題，影響處理效果。

　　8.2 解決排泥失控的措施

　　(1)調(diào)節(jié)罐等預(yù)處理單元要設(shè)置有效的排泥措施，便于日常運(yùn)行中排泥。

　　(2)設(shè)置合理的污泥調(diào)配系統(tǒng)，保證離心脫水機(jī)進(jìn)料均勻。

　　(3)離心機(jī)選型上要充分考慮進(jìn)料組分及濃度的變化，有一定的適應(yīng)范圍。

　　(4)有一些工廠通過(guò)將污泥摻入氣化磨煤制漿，高溫燃燒后實(shí)現(xiàn)無(wú)害資源化利用，同時(shí)解決了污水排泥和污泥干化難度大的問(wèn)題。

　　9、BAF曝氣生物濾池污堵問(wèn)題

　　9.1 造成生物濾池污堵的原因

　　BAF曝氣生物濾池在部分煤制烯烴污水生化系統(tǒng)作為二級(jí)生化處理單元，也發(fā)揮一定的作用，但很多項(xiàng)目BAF曝氣生物濾池在運(yùn)行過(guò)程中存在如下問(wèn)題：

　?、贋V池脫碳、脫氮效率偏低，基本均在30%以下;

　?、跒V池經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)曝氣系統(tǒng)不均的問(wèn)題，原因是單孔膜曝氣器堵塞造成局部無(wú)曝氣、局部曝氣量大，進(jìn)而造成部分濾料板結(jié)和跑損，曝氣管斷裂，影響出水效果，并造成反洗風(fēng)機(jī)憋壓，影響設(shè)備正常運(yùn)行。

　　9.2 解決生物濾池污堵的措施

　　(1)從水力停留時(shí)間等參數(shù)上優(yōu)化曝氣生物濾池的設(shè)計(jì)，保證有效的反應(yīng)時(shí)間和去除率。

　　(2)控制好前端進(jìn)水懸浮物，避免懸浮物過(guò)高堵塞單孔膜曝氣器。

　　(3)定期對(duì)單孔膜曝氣器進(jìn)行更換，并將板結(jié)濾料進(jìn)行松動(dòng)、補(bǔ)充和更換。

　　(4)考慮采用處理效率更高的新型有機(jī)填料取代無(wú)機(jī)填料。

　　(5)如果上游生化系統(tǒng)處理效果穩(wěn)定良好，該曝氣生物濾池可考慮設(shè)置為反硝化濾池，進(jìn)一步降低總氮，保證生化產(chǎn)水總氮達(dá)標(biāo)，如果后端設(shè)置膜系統(tǒng)以及分鹽系統(tǒng)，能有效降低硝酸鹽對(duì)系統(tǒng)的影響，降低雜鹽的產(chǎn)量。

　　10、產(chǎn)品水的利用問(wèn)題

　　10.1 煤制烯烴項(xiàng)目產(chǎn)水情況

　　煤制烯烴項(xiàng)目生化產(chǎn)水水量較大，以70萬(wàn)t/a煤制烯烴項(xiàng)目為例，其生化污水的處理量在700m3/h左右，生化系統(tǒng)能將COD、氨氮、總氮、總磷、懸浮物處理到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。由于很多項(xiàng)目生化產(chǎn)水中有一定的含鹽量，所以基本都是按進(jìn)入后端膜系統(tǒng)繼續(xù)脫鹽處理后回用，這也導(dǎo)致了后端膜系統(tǒng)的處理規(guī)模更大，系統(tǒng)運(yùn)行成本較高，并且大量的反滲透產(chǎn)水補(bǔ)充到循環(huán)水系統(tǒng)，導(dǎo)致循環(huán)水的堿度、硬度偏低，腐蝕性加劇，因此需要通過(guò)投加大量的緩蝕劑進(jìn)行調(diào)整，給生產(chǎn)帶來(lái)了一些負(fù)面影響。國(guó)內(nèi)幾個(gè)煤制烯烴項(xiàng)目生化產(chǎn)水水質(zhì)見(jiàn)表5。

　　10.2 生化產(chǎn)水的利用措施

　　(1)由于不同項(xiàng)目煤質(zhì)、水質(zhì)的不同，導(dǎo)致生化污水的含鹽量有一定區(qū)別，如果含鹽量偏低(TDS小于1000mg/L)，可以考慮直接作為產(chǎn)品水回用全廠系統(tǒng)，特別是某些對(duì)水質(zhì)品質(zhì)要求不是特別苛刻的用水單元都可以考慮使用生化產(chǎn)水，譬如循環(huán)水補(bǔ)水、全廠綠化用水、沖灰系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)補(bǔ)水等，這樣能節(jié)省大量新鮮水的使用，并且能降低后續(xù)膜系統(tǒng)的處理負(fù)荷，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

　　(2)如果生化產(chǎn)水含鹽量較高，需要考慮含鹽量對(duì)某些用水單元的影響。如果影響小，則可以考慮使用;如果影響較大，可考慮少使用或不使用，譬如生化產(chǎn)水氯離子含量較高，就不適合大量補(bǔ)充到循環(huán)水系統(tǒng)。

　　11、結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)部分煤制烯烴項(xiàng)目污水生化系統(tǒng)進(jìn)行較為深入的調(diào)研，提煉出共性問(wèn)題，對(duì)新建裝置以及老裝置改造都有一定的借鑒意義。不同項(xiàng)目在面臨同樣的問(wèn)題時(shí)也要從自身的設(shè)計(jì)以及綜合條件來(lái)考慮整改措施，原封不動(dòng)地照搬往往會(huì)衍生出其他問(wèn)題，應(yīng)本著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題。(來(lái)源：神華新疆化工有限公司)