煤制自然气是新型煤化工开展的战略重点之一，气化是其龙头技术。煤制自然气的气化技术目前主要采用碎煤气化工艺，其产生的废水中含有大量悬浮物、油、氨、氰化物和酚类(苯酚、甲基苯酚、二元酚、多元酚等)等物质，属高浓度有毒难降解废水。生化处置及水回收应用，特别是在无外排接纳水体状况下高浓盐水的处置与应用是现阶段煤化工产业开展面临的严重环保课题。目前生化处置大多采用A/O工艺，出水CODcr通常可达350mg/L，经过酚、氨回收，预处置及生化处置后的碎煤气化废水，其中大多数污染物得到去除，但某些主要污介入标仍不能到达排放规范。为了满足下游回用途理请求，需设置深度处置系统。

　　1、中试实验

　　某大型企业在内蒙某煤制自然气厂建立了一套碎煤气化废水全流程处置设备，包括生化、中水回用、膜浓缩、蒸发结晶四个单元，最终产出合格的氯化钠和硫酸钠产品。生化单元工艺流程为“调理池+水解酸化+两级A/O+臭氧氧化+曝气生物滤池/PMBR”；中水回用单元工艺流程为“混凝沉淀+多介质过滤+超滤+反浸透”；膜浓缩单元工艺流程为“软化廓清池+多介质过滤+离子交流树脂+超滤+海水反浸透+电解氧化+纳滤+纳滤产水反浸透”；蒸发结晶单元工艺流程为“氯化钠MVR蒸发结晶+硫酸钠MVR蒸发-冷冻结晶”。本工业废水处理工艺流程如图1所示。

　　中试设备从2018年2月开端调试运转，4月打通全流程，5月产出了合格的氯化钠、硫酸钠单质结晶盐，8月完成了性能考核。

　　2、深度处置工艺

　　在调试运转过程中，实验了两种生化深度处置工艺，在2018年4月至6月采用“二沉池出水+溶气气浮+臭氧催化氧化+BAF工艺”(以下简称BAF工艺)，工艺流程如图2所示。2018年7月采用“二沉池出水+混凝沉淀+臭氧催化氧化+PMBR工艺”(以下简称PMBR工艺)，工艺流程如图2所示。同时对中水回用单元流程也实施了相应调整，BAF工艺对应的中水回用流程为BAF出水+高密+超滤+反浸透;PMBR工艺对应的中水回用流程为PMBR出水+超滤+反浸透。

　　3、剖析与讨论

　　3.1 出水水质

　　两种深度处置工艺各运转了一段时间，对主要水质指标CODCr、NH4-N、总氮、总酚实施了检测剖析，将BAF工艺和PMBR工艺二沉池出水水质和最终出水水质实施比拟，结果如图3所示。

　　图3标明，PMBR工艺在二沉池出水CODCr动摇较大状况下，最终出水水质优于BAF工艺。二者对CODCr的去除较稳定。图4标明，两种深度处置工艺对NH4-N的去除效果显著，最终出水NH4-N都到达设计请求(<5mg/L)，PMBR出水NH4-N简直检测不到，去除效果更优。图5标明，两种深度处置工艺对TN的去除不是很理想，这是由于在深度处置段没有去除硝态氮的手腕，NH4-N转化为NO3-，NO3-增加形成。图6标明，两种深度处置工艺对总酚都有一定的去除效果，且PMBR工艺总酚去除效果较好，剖析缘由是活性炭吸附增强了去除效果。

　　对运转阶段水质数据取均匀值，剖析各设备污染物的去除率，采用BAF工艺二沉池出水及深度处置出水指标如表1所示。

　　溶气气浮添加絮凝药剂，较多的浮泥和胶体物质被去除，其对CODCr的去除有一定奉献。臭氧接触塔水中臭氧含量到达50～80mg/l，色度去除效果明显，对总酚的去除效果显著，提升了废水可生化性。曝气生物滤池(BAF)对氨氮、总氮和总酚的去除效果相对明显，但去除CODcr的效果有限。这是由于鲁奇酚氨污水中含有比酚更难降解的有机物，可思索采用物理办法进一步去除，如膜过滤法等。

　　采用PMBR工艺二沉池出水及深度处置出水指标如表2所示。

　　高密池的主要作用是去除硬度、硅等，池内投加混凝剂和絮凝剂，对浮泥和胶体物质也有一定的去除效果，臭氧接触氧化塔和PMBR反响器完成深度去除污水残留的难降解有机物。臭氧接触氧化塔有效降低污水色度。PMBR反响器进一步吸附、过滤、截留、去除污水残留污染物，CODCr和总酚去除率分别到达66.6%和87.2%，出水指标均匀值CODCr67.4mg/L，SS5.5mg/L，NH4-N<0.025mg/L，总氮14.2mg/L。

　　经过比拟发现，PMBR工艺对CODCr、NH4-N、总酚的去除率要优于BAF工艺，特别是CODCr的去除，PMBR反响器由于添加了活性炭粉，有效吸附了难降解的CODCr。对总氮的去除效果虽不显著，但也可到达设计出水请求(<15mg/L)。而BAF工艺中CODCr、总酚的出水指标较高，其对鲁奇废水中难降解的有机物去除有一定的局限性。

　　3.2 操作运转

　　实验运转期间发现，溶气气浮设备劳动强度较大且控制不易，需经常实施操作调整(以控制好气水比)，出水指标动摇较大，如控制不好，出水含悬浮物较多，梗塞后续臭氧塔，需对臭氧塔频繁反洗，影响设备出水才能和稳定性运转；高密设备操作控制相对较易，仅对加药控制好就可保证出水指标相对平稳；PMBR处置才能强，在进水指标动摇范围大的状况下，出水指标动摇相对较小，其耐冲击负荷才能较高，但需投加活性炭粉，其药剂耗费约为1.59元/吨水，其运转本钱高于BAF工艺。且PMBR膜污堵风险较高，需经程序设定定时实施反洗，也提升了运转本钱。思索后续中水回用单元，由于PMBR出水水质较好，可直接进超滤设备，比照BAF出水还需进高密除硬、除硅，其在中水回用单元的运转本钱要低。综合比拟，两种深度处置工艺在运转费用方面差距不大。

　　4、结语

　　BAF和PMBR两种深度处置工艺对生化二沉池出水的CODCr、NH4-N、TN、总酚均有一定的去除效果，PMBR工艺对难降解有机污染物的去除效果较显著，其对CODCr和总酚去除率分别到达66.6%和87.2%，远高于BAF工艺对CODCr(9.5%)和总酚(32.7%)的去除率，但经过操作运转发现其在活性炭粉投加效率和循环应用方面还有提升空间，需思索降低运转本钱。BAF工艺是传统的污水深度处置工艺，关键在前端废水可生化性的提升，臭氧催化氧化可有效提升废水B/C，利于后续工艺的牢靠运转。