高硬度高氨氮煤制氢污水处理技术

针对高硬度(800-1500mg/L)、高氨氮(200-400mg/L)煤制氢污水的处理，当前主流技术采用"化学除硬-生物脱氮-资源化"组合工艺，结合最新工程实践，核心方案如下：

一、预处理与除硬

化学沉淀法

投加NaOH调节pH至10.5.利用煤制氢副产CO₂替代硫酸中和，生成CaCO₃和Mg(OH)₂沉淀，硬度去除率>80%(出水硬度<300mg/L)。

创新方案：采用乙烯废碱液(碱度15000-25000mg/L)与煤制氢废水按1:49混合，减少碱耗30%，同步降低COD。

膜分离强化

中空纤维气化膜除氨技术，在pH>10、35-50℃条件下，氨氮透过膜微孔被酸液吸收生成铵盐，去除率60-70%，剩余氨氮降至90-120mg/L。

二、生物脱氮

短程硝化反硝化（SND）

控制DO 0.5-2mg/L，HRT 20-30小时，利用污泥生物炭缓释碳源，将C/N比从1:1提升至2.5:1.总氮去除率>92%。

SBR工艺优化：南方某石化项目采用4池交替运行，氨氮从326mg/L降至0.5mg/L，抗冲击负荷能力强。

厌氧氨氧化（Anammox）

适用于高氨氮(>500mg/L)废水，通过投加石墨烯改性菌剂，在低温(4℃)下维持活性，脱氮负荷0.35kg-N/m³/d，节省碳源100%。

三、深度处理与资源化

膜浓缩分盐

纳滤+DTRO+MVR蒸发结晶，产出工业级NaCl、Na₂SO₄(纯度>99.5%)，浓盐水回收率>95%。

选择性电渗析分离钙镁与有机物，双极膜电渗析产出酸碱回用(HCl/NaOH浓度2-10%)。

副产物增值

汽提法回收稀氨水(NH₃<50ppm)用于锅炉脱硫，大连恒力项目年节约成本81.8万元。

沼气发电(UASB产率0.45m³/kg COD)覆盖30%厂区用电。

四、经济与环境效益

成本对比：吨水处理费从78元降至35元，投资节省5500万元(以3台气化炉规模计)。

减排数据：COD、氨氮年减排分别达1.6万吨、0.1万吨，出水达GB31570特别排放限值。

技术趋势：未来将聚焦低温菌种强化(-15℃仍保持55%效率)、疏水膜抗污(寿命延长3倍)及光伏-膜耦合智能系统(能耗再降20%)。