随着经济增长和人民生活水平的提高,石油供求矛盾日益突出

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1、随着经济增长和人民生活水平的提高，石油供求矛盾日益突出。我国煤炭储量丰富，而原油可采储量不足，这种以煤炭为主要能源的基本构架在近期内不会改变。因此，以煤为原料，经气化生成合成气，再由费托（F-T）合成转化为液体燃料就具有广阔的发展空间，这一过程被称为煤的“间接液化法”。煤间接液化过程是一个包括煤的输送、煤气化、合成气净化、F-T合成、油品加工、水电供应、废渣废水处理等环节的复杂集成工艺系统。由于煤制油过程是整体大规模转化，在煤气化时解决好废水处理（已成熟的技术），在F-T合成需解决好水相处理技术（国内没掌握的技术），那么整体煤制油过程将是一个集成优化的清洁生产过程。F-T合成

2、是在催化剂作用下，由CO和H2合成制得合格的汽油产品。在油品合成过程中，F-T合成工段产生的水相含有约10%左右含氧有机化合物，包括醇类、酸类、醛类、酮类等，这些有机化合物均是高附加值的基本有机化工产品，因此首先通过精馏，提取其中的醇类、醛类、酮类，剩余废水约含1%左右乙酸以及少量的醇类[1]。如果这部分废水不经处理直接外排，会对环境带来严重污染。本试验采用微电解-厌氧-好氧工艺对精馏后的合成废水进行处理试验，取得了良好的效果。1试验内容1.1废水的特点废水来自中科院山西煤炭化学研究所F-T中试试验装置油品合成工段。精馏后的有机废水主要含有乙酸、丙酸、丁酸和少量的高沸点醇类，

3、该废水具有以下水质特点：水量大，每生产1.0t油约排放1.0t废水；腐蚀性强，一般pH值为2.0-2.5；可生化性好，BOD5/CODCr>0.4；CODCr含量高（CODCr＝30000-40000mg/L）。试验废水的水质指标见表1。表1试验废水的水质指标（平均值）CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）NH3-N（mg/L）SS（mg/L）pH3500018000100142.31.2工艺流程由于该废水有机物浓度高、成分复杂、可生化性较好，因此采用较为成熟的厌氧＋好氧生物处理为主体的工艺路线；同时，因废水酸度较大，腐蚀性强，直接进行生化处理不能取得较理想的处理效果，因

4、此需要通过预处理降低废水的酸性，以进一步提高废水的可生化性。本试验采用了微电解法对废水进行预处理[2-3]。试验工艺流程如图1所示。废水调节池铁炭微电解池沉淀池UASB厌氧反应器接触氧化池沉淀池出水曝气铁屑氢氧化钠曝气图1试验工艺流程图1.3主要测试项目与方法pH值：精密pH试纸；CODCr：重铬酸钾法[4]；BOD5：五日生化需要量[4]；VFA：联合滴定法[5]；DO：碘量法[4]。1.4试验装置微电解试验装置：在自制的Ø80×800mm有机玻璃柱中装填铁炭比例为0.6：1的填料，填料层有效高度为500mm，反应器底部装有曝气头。UASB厌氧装置：UASB反应器由有机玻璃

5、管制成，总高1500mm，下部直径50mm，上部直径100mm，有效容积3.2L。沿高度方向在反应器壁上等间隔距离设置8个采样口。UASB反应器置于保温箱内，采用电加热方式控制保温箱内温度为36±2℃。生物接触氧化装置：由有机玻璃管制成，总高900mm，直径为70mm，有效容积3.0L。氧化池底部装有曝气头进行曝气，池中装有立体弹性填料。2试验结果与讨论2.1微电解处理试验需处理的废水由反应器底部自下而上流过填料层，以保证废水与填料之间有充足的接触时间。废水在反应器内的停留时间为4h，出水从反应器上部流入沉淀池。微电解处理的试验结果见图2和图3。由图2可知，经微电解处理后，废

6、水的pH值由原来的2.0-2.5提高至5.0左右。由于铁屑中的铁和炭构成了微小原电池的正极和负极，以废水为电解质溶液，发生氧化-还原反应，形成原电池。所发生电极反应如下：阳极：Fe–2e→Fe2+；阴极：2H++2e→H2；当有O2时，O2+4H++4e→2H2O，O2+2H2O+4e→4OH-。图2微电解处理前后废水pH值的变化图3微电解处理前后废水COD的变化电极反应生成的产物具有较高的化学活性，消耗了大量的H＋，能够有效地提高溶液的pH值。由图3可知，经微电解处理后CODCr的去除率在30％-35％之间。在发生电极反应时，新生态的[H]与Fe2＋能与废水中多种组分发生氧

7、化还原作用，破坏某些有机物质的分子结构，达到降解有机物的目的，同时Fe被氧化成Fe2＋和Fe3＋。而生成Fe(OH)2和Fe(OH)3是良好的絮凝剂，能够吸附废水中分散的微小颗粒，一起絮凝沉淀而去除，从而增强了废水净化效果。2.2UASB厌氧处理试验经微电解处理后的废水，其CODCr值仍很高，采用一步生化处理难以达到排放要求，因此首先采用厌氧法进行处理。厌氧法是在没有游离氧的情况下，以厌氧微生物为主对高浓度有机物进行降解的一种生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解转化为简单、稳定的化