煤化工装置因原料煤种类(成分)、气化工艺及操作条件等的不同，废水水质也不尽相同，煤化工废液中的污染物有300多种，主要包括COD、BOD5、总氨、石油类物质、总酚、硫化物、氰化物、SS等；如德士古水煤浆汽化工艺排放废气强度高达3000mg/L左右、氨氮浓度300～500mg/L，全态二氧化硅浓度200～300mg/L，且富含机污染物包括酚类物、含氮化合物、硫的配体化合物等，是一种典型的高强度、高氮氮、易烧损、难处理的工业废气。近年来，新兴煤化工产业在我国储煤丰富但水源贫乏的地区如内蒙古、新疆、陕西等地得到蓬勃发展，但煤化工行业普遍存在耗水量大、废水组成不一、污染物情况复杂、外排污水量大等问题，而煤化工装置都须要大量的水资源来保障其正常运转，这就要求煤化工企业在污水处理及回用设备与生产用水设施两方面均需投入大量资金，达到节省用水(尽量实现废水零排放，以减轻新鲜水耗量)、外排水达标排放(符合环保要求)的目的。
1、生产装置概况
奎屯锦疆化工有限公司(简称奎屯锦疆化工)尿素项目于2012年6月投运，设计产能为300kt/a合成氨、520kt/a尿素，是新疆第一个建成投运的煤基合成氨/尿素项目。合成氨装置采用美国GE水煤浆汽化、华烁科技股份有限公司耐硫变换、大连理工大学低温甲醇洗、杭州中泰深冷技术股份有限公司液氮洗、瑞士卡萨利低压氨合成工艺，尿素装置采用改进型CO2汽提工艺；配套1套55000m3/h空分装置，采用杭州杭氧股份有限公司深冷分馏工艺(采用德国曼透平空气压缩机)，分离出高含量的氢气和氦气，分别供给汽化系统、氨合成系统及净化系统。总体而言，生产系统工艺技术先进、自动化信息化水平高，本质安全环保条件好。
奎屯锦疆化工汽化装置采用GE(德士古)水煤浆汽化激冷流程。德士古汽化通常有3种流程:①激冷流程———气化炉出口粗合成气直接与激热水接触，可为合成氨装置变换系统提供生产所需水蒸气；②废锅流程———生产加热用或煤气透平机燃烧用的燃料气，羰基合成装置配套德士古水煤浆汽化系统通常也采用废锅流程；③激冷+废锅流程———后系统仅须要CO部份变换的如甲醇装置，其配套德士古水煤浆汽化系统一般采用激冷+废锅流程，即气化炉出口粗合成气经幅射废锅冷却到700℃左右，然后用水激冷，粗合成气显热形成的蒸气能满足后系统CO部份变换的须要。奎屯锦疆化工汽化装置设置3台气化炉(两开一备)，单台气化炉设计投煤浆量53m3/h，正常生产时投煤浆总数90～96m3/h(折合原煤75～80t/h)，所产粗合成气中有效气(CO+H2)含量78%～80%；水煤浆制备采用传统棒磨机制浆技术(属第一代水煤浆制备技术)，设2条3.6m×6.0m棒磨机生产线(两开无备)，单台球磨机处理原煤50t/h，原煤全水12%，折合干煤量为88t/h，正常生产时所制煤浆含量为59%～61%。正常生产时含量约60%的煤浆经高压煤浆泵加压后与空分装置来的高压氮气(纯度99.6%以上)通过工艺烧嘴步入气化炉内，在0.1s内煤浆中的水被气化，煤粒子被二氧化碳隔开，各煤粒独立地在煤灰熔点以上的气温发生反应，固体在气化炉内逗留约3～5s，粗合成气中的甲烷浓度很少(一般在0.1%以下)，碳转化率高达98%，由于汽化反应室温高，不生成渣油、酚及中级烃等可汇聚的副产物。
结束语
煤化工装置原料煤煤质变化是污水处理系统MBR膜污染致膜效能增长、膜使用寿命减短、污水处理费用降低的主要诱因，因此，尽可能从源头上采用合适的原料煤煤种、对劣质煤气化灰水进行预处理等，可有效减少或控制汽化装置外排污水对污水处理系统的冲击尤其是MBR膜的污堵。针对煤化工污水处理系统MBR膜存在的问题，奎屯锦疆化工另辟蹊径，采用PTFE材质膜生物反应器(MBR工艺)对高强度、高二氧化硅浓度废水进行处理，实际运行情况表明，PTFE膜通量高、耐酸碱性强、抗污染性能良好，污水处理系统产水才能满足行业要求与GB8978—1996排放标准，产水水质变化小，PTFE膜运行2a多来未出现过膜丝破裂和膜通量减少的现象，彻底解决了MBR膜使用寿命短、通量衰减快等问题，确保了生产系统的长周期稳定运行。
