CN106745986A - 煤气化灰水的高效除杂方法及系统 - Google Patents
煤气化灰水的高效除杂方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106745986A CN106745986A CN201611187978.9A CN201611187978A CN106745986A CN 106745986 A CN106745986 A CN 106745986A CN 201611187978 A CN201611187978 A CN 201611187978A CN 106745986 A CN106745986 A CN 106745986A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal gasification
- buck
- reaction
- gasification buck
- impurity removal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 138
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 130
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims abstract description 49
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims abstract description 49
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 34
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 23
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 107
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 75
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 68
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 40
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 34
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 34
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010797 grey water Substances 0.000 description 7
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 6
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 4
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 Propylene dimer amide Chemical class 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000007701 flash-distillation Methods 0.000 description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
- C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
- C02F1/56—Macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
本发明公开了一种煤气化灰水的高效除杂方法及系统，煤气化灰水的高效除杂方法包括以下步骤：S1、将煤气化灰水和石灰浆液混合，调节所述煤气化灰水的pH；S2、将调节pH后的煤气化灰水进行初次絮凝沉淀处理；S3、将经初次絮凝沉淀处理后的煤气化灰水上清液和碳酸钠溶液混合；S4、将步骤S3的混合液进行二次絮凝沉淀处理；S5、将经二次絮凝沉淀处理后的上清液进行吹脱、pH回调处理，得到除杂后的灰水。本发明实现将硬度含量高的煤气化灰水进行除杂处理，可有效去除灰水中的SS、钙镁、氟离子、总硅、氨氮等杂质，使经处理后的灰水达到回用水的标准，解决高温煤气化灰水回用使系统结垢，影响长周期运行的问题。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种煤气化灰水的高效除杂方法及系统。
背景技术
煤气化是指在气化炉中以煤或煤焦作为原料，与氧气、水蒸气或氢气等气化剂作用，在一定温度和压力条件下通过化学反应使煤炭中的可燃部分转化为气体燃料或下游原料的过程。在此过程中，气化炉的急冷水和气化工序的洗涤水中会含有较高的钙镁离子、氨氮、硫化物、SS(悬浮物)等，这部分废水称之为煤气化灰水。煤气化灰水若不经过处理，一部分会在灰水循环系统中沉积积累而造成管道的结垢，造成灰水循环系统的堵塞；另一部分则会随合成气带入其他工序而影响装置的连续运行，缩短运行周期，甚至可能会造成不必要的停车。因此，煤气化装置的灰水处理系统是保证气化炉稳定运行的重要环节。
目前针对煤气化灰水的处理主要是经过三级闪蒸降温及脱除溶解性气体，再进入沉降槽，部分气化灰水处理工艺中采用向沉降槽中投加絮凝剂的工艺，进行絮凝、沉降处理部分杂质，沉降槽溢流出的清水进入灰水罐后再由高压泵向系统供水进行回用。但是，在沉降处理时由于灰水来源不同，其组成成分(电导、硬度、SS等)存在着明显差异，水质的成分、温度波动大，因而所需投加的絮凝剂种类和剂量有所不同，在实际使用中存在运行操作复杂、药剂投加量大、运行费用较高等不足。
此外，一般煤气化灰水的处理中均未设置硬度、硅、氨氮去除设施，导致该部分水回用到系统后，管道、设备结垢较严重，影响系统稳定运行。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种有效去除灰水中钙镁离子、硅、氨氮等杂质，使灰水达到相应标准回用的煤气化灰水的高效除杂方法及煤气化灰水的高效除杂系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种煤气化灰水的高效除杂方法，包括以下步骤：
S1、将煤气化灰水和石灰浆液混合，调节所述煤气化灰水的pH；
S2、将调节pH后的煤气化灰水进行初次絮凝沉淀处理；
S3、将经初次絮凝沉淀处理后的煤气化灰水上清液和碳酸钠溶液混合；
S4、将步骤S3的混合液进行二次絮凝沉淀处理；
S5、将经二次絮凝沉淀处理后的上清液进行吹脱、pH回调处理，得到除杂后的灰水。
优选地，步骤S1中，混合石灰浆液将所述煤气化灰水的pH调节为10.5-11。
所述石灰浆液为质量分数10％的石灰乳液；
优选地，步骤S3中，所述碳酸钠溶液的质量分数为10％。
优选地，步骤S2包括：
S2.1、将调节pH后的煤气化灰水依次与聚合硫酸铁溶液和聚丙烯酰胺溶液进行反应；
S2.2、将步骤S2.1反应后的煤气化灰水进行沉淀处理，以得到煤气化灰水上清液。
优选地，步骤S4包括：
S4.1、将步骤S3的混合液依次与聚合硫酸铁溶液和聚丙烯酰胺溶液进行反应；
S4.2、将步骤S4.1反应后的煤气化灰水进行沉淀处理，以得到煤气化灰水上清液。
优选地，所述步骤S5中，采用稀硫酸将吹脱处理后得到的灰水的pH调节至8-8.5。
本发明还提供一种煤气化灰水的高效除杂系统，包括包括依次对煤气化灰水进行絮凝沉淀处理的第一沉淀装置和第二沉淀装置、以及对絮凝沉淀处理后的煤气化灰水进行吹脱回调处理的吹脱塔；
所述第一沉淀装置包括供所述煤气化灰水和石灰浆液在其中混合的第一反应单元、供所述煤气化灰水在其中进行絮凝反应的第一絮凝反应单元、以及供所述煤气化灰水在其中沉淀的第一沉淀单元；所述第一絮凝反应单元连接在所述第一反应单元和第一沉淀单元之间；
所述第二沉淀装置包括供所述煤气化灰水和碳酸钠溶液在其中混合的第二反应单元、供所述煤气化灰水在其中进行絮凝反应的第二絮凝反应单元、以及供所述煤气化灰水在其中沉淀的第二沉淀单元；所述第二絮凝反应单元连接在所述第二反应单元和第二沉淀单元之间；所述第二反应单元连接所述第一沉淀单元，所述吹脱塔位于所述第二沉淀装置的出水侧而连接所述第二沉淀单元。
优选地，所述第一絮凝反应单元包括相接的第一聚合硫酸铁溶液反应格和第一聚丙烯酰胺溶液反应格；所述第一聚合硫酸铁溶液反应格与所述第一反应单元连接，所述第一聚丙烯酰胺溶液反应格与所述第一沉淀单元连接；
所述第二絮凝反应单元包括相接的第二聚合硫酸铁溶液反应格和第二聚丙烯酰胺溶液反应格；所述第二聚合硫酸铁溶液反应格与所述第二反应单元连接，所述第二聚丙烯酰胺溶液反应格与所述第二沉淀单元连接。
优选地，所述第一沉淀单元包括斜板沉淀器。
优选地，所述第二沉淀单元包括斜板沉淀器。
优选地，该高效除杂系统还包括通过管路连接在所述第二沉淀单元和吹脱塔之间的产水箱、以及设置在所述管路上的水泵；和/或，
该高效除杂系统还包括连接所述吹脱塔、收集吹脱回调处理后的灰水的储水箱。
优选地，该高效除杂系统还包括与所述第一沉淀单元和第二沉淀单元的底部相连通的污泥浓缩池；和/或，连接在所述第一沉淀装置进水侧的原水池。
本发明的有益效果：将硬度含量高的煤气化灰水进行软化处理，可有效去除灰水中的SS、钙镁、氟离子、总硅、氨氮等杂质，使经处理后的灰水达到回用水的标准，解决高温煤气化灰水回用使系统结垢，影响长周期运行的问题，为大型高温煤气化装置气化灰水处理提供保证回用系统可行、稳定的新工艺路线。
处理后的灰水中总硬度可控制在200mg/L以下，同时氨氮指标降低到不高于50mg/L，总硅不高于30mg/l，且受温度波动影响小，处理方法操作方便，可有效降低换热器等的结垢风险。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一实施例的煤气化灰水的高效除杂方法流程图；
图2是本发明一实施例的煤气化灰水的高效除杂系统的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1的流程图，本发明一实施例的煤气化灰水的高效除杂方法，可包括以下步骤：
S1、将煤气化灰水和石灰浆液混合，调节煤气化灰水的pH。
煤气化灰水为煤气化工艺中排出的灰水，pH通常约为8.5，温度范围为60-70℃，硬度约2000mg/L。该步骤S1中，通过加入适量的石灰浆液，混合在煤气化灰水中，将煤气化灰水的pH值调至10.5-11，有利于后续处理中金属离子的沉淀。
石灰浆液可为质量分数10％的石灰乳液。
S2、将调节pH后的煤气化灰水进行初次絮凝沉淀处理。
步骤S2可包括：
S2.1、将调节pH后的煤气化灰水依次与聚合硫酸铁溶液和聚丙烯酰胺溶液进行反应。聚合硫酸铁溶液和聚丙烯酰胺溶液配合灰水中的石灰浆液，促进絮凝效果。
具体地，煤气化灰水先与聚合硫酸铁溶液混合反应，再将反应后的煤气化灰水与聚丙烯酰胺溶液混合反应，达到絮凝效果。聚合硫酸铁溶液的用量为煤气化灰水的0.3-0.5％(体积比)；聚丙烯酰胺溶液的用量为煤气化灰水的0.3-0.5％(体积比)。
其中，聚合硫酸铁溶液的浓度可为0.1％；聚丙烯酰胺溶液的浓度可为0.1％。
S2.2、将步骤S2.1反应后的煤气化灰水进行沉淀处理，以得到煤气化灰水上清液。沉淀处理时间优选5小时。
S3、将经初次絮凝沉淀处理后的煤气化灰水上清液和碳酸钠溶液混合。
碳酸钠溶液提供碳酸根，以使灰水中的钙镁离子以氢氧化镁和碳酸钙的形式沉淀去除。碳酸钠溶液的用量根据灰水中的钙镁离子浓度而定，以使钙镁离子降至200mg/L一下。
优选地，碳酸钠溶液的质量分数为10％。
S4、将步骤S3的混合液进行二次絮凝沉淀处理。
步骤S4可包括：
S4.1、将步骤S3的混合液依次与聚合硫酸铁(PFS)溶液和聚丙烯酰胺(PAM)溶液进行反应。聚合硫酸铁溶液和聚丙烯酰胺溶液配合灰水中的碳酸钠溶液，促进絮凝效果。
具体地，煤气化灰水先与聚合硫酸铁溶液混合反应，再将反应后的煤气化灰水与聚丙烯酰胺溶液混合反应，达到絮凝效果。聚合硫酸铁溶液的用量为煤气化灰水的0.3-0.5％(体积比)；聚丙烯酰胺溶液的用量为煤气化灰水的0.3-0.5％(体积比)。
其中，聚合硫酸铁溶液的浓度可为0.1％；和聚丙烯酰胺溶液的浓度可为0.1％。
S4.2、将步骤S4.1反应后的煤气化灰水进行沉淀处理，以得到煤气化灰水上清液。沉淀处理时间优选5小时。
步骤S1-S4中，各步骤的处理的条件温度维持在25-35℃，以充分利用灰水的余热，加快灰水的除杂软化处理过程。
S5、将经二次絮凝沉淀处理后的上清液进行吹脱、pH回调处理，得到除杂后的灰水。
其中，通过吹脱处理，去除上清液中部分氨氮。采用稀硫酸将吹脱处理后得到的灰水的pH调节至8-8.5左右。
除杂后的灰水硬度从大于2000mg/L降至500mg/L以下，同时氨氮从400mg/L降至50mg/L以下，总硅从200mg/L将至30mg/L以下，可回用于气化灰水闪蒸和冷凝系统，大大降低了灰水回用系统过程中对管道、设备的结垢隐患。
如图2所示，本发明一实施例的煤气化灰水的高效除杂系统，可包括依次对煤气化灰水进行絮凝沉淀处理的第一沉淀装置10和第二沉淀装置20、以及对絮凝沉淀处理后的煤气化灰水进行吹脱回调处理的吹脱塔30；第一沉淀装置10、第二沉淀装置20和吹脱塔30依次连接。
其中，第一沉淀装置10对煤气化灰水进行初次絮凝沉淀处理，可包括供煤气化灰水和石灰浆液在其中混合的第一反应单元11、供煤气化灰水在其中进行絮凝反应的第一絮凝反应单元、以及供煤气化灰水在其中沉淀的第一沉淀单元14；第一絮凝反应单元连接在第一反应单元11和第一沉淀单元14之间。
在第一反应单元11中，煤气化灰水和适量的石灰浆液混合，通过石灰浆液对其pH进行调节，将原先的8.5左右调至10.5-11，有利于后续处理煤气化灰水中金属离子的沉淀。
第一絮凝反应单元包括相接的第一聚合硫酸铁溶液反应格12和第一聚丙烯酰胺溶液反应格13；第一聚合硫酸铁溶液反应格12与第一反应单元11连接，第一聚丙烯酰胺溶液反应格13与第一沉淀单元14连接，从而煤气化灰水依次经过第一反应单元11、第一聚合硫酸铁溶液反应格12和第一聚丙烯酰胺溶液反应格13，最后到达第一沉淀单元14。
第一反应单元11的上部设有连通第一聚合硫酸铁溶液反应格12的出口，在第一反应单元11中与石灰浆液混合后的煤气化灰水从第一反应单元11的上部流出并进入第一聚合硫酸铁溶液反应格12。
第一反应单元11、第一聚合硫酸铁溶液反应格12和第一聚丙烯酰胺溶液反应格13三者可以为相互独立的容器或池体结构，通过管道相接通。或者，三者集成在一个池体中，由池体中设置的隔墙隔出依次排布的第一反应单元11、第一聚合硫酸铁溶液反应格12和第一聚丙烯酰胺溶液反应格13。
第一沉淀单元14连接第一聚丙烯酰胺溶液反应格13，接收来自第一聚丙烯酰胺溶液反应格13的煤气化灰水，煤气化灰水在其中停留沉淀。
本实施例中，第一沉淀单元14包括斜板沉淀器，沉淀物可积聚在其底部，上层清液输出至第二沉淀装置20。
第二沉淀装置20对煤气化灰水进行二次絮凝沉淀处理，可包括供煤气化灰水和碳酸钠溶液在其中混合的第二反应单元21、供煤气化灰水在其中进行絮凝反应的第二絮凝反应单元、以及供煤气化灰水在其中沉淀的第二沉淀单元24；第二絮凝反应单元连接在第二反应单元21和第二沉淀单元24之间。
第二反应单元21连接第一沉淀单元14，接收来自第一沉淀单元14的经初次絮凝沉淀处理的煤气化灰水。第一沉淀单元14中的煤气化灰水可以溢流方式流至第二反应单元21中。
在第二反应单元21中，煤气化灰水和适量的碳酸钠溶液混合，通过碳酸钠溶液提供碳酸根，使灰水中的钙镁离子以氢氧化镁和碳酸钙的形式沉淀去除。
第二絮凝反应单元包括相接的第二聚合硫酸铁溶液反应格22和第二聚丙烯酰胺溶液反应格23；第二聚合硫酸铁溶液反应格22与第二反应单元21连接，第二聚丙烯酰胺溶液反应格23与第二沉淀单元24连接，从而煤气化灰水依次经过第二反应单元21、第二聚合硫酸铁溶液反应格22和第二聚丙烯酰胺溶液反应格23，最后到达第二沉淀单元24。
第二反应单元21的上部设有进口，用于接收来自第一沉淀单元14的煤气化灰水；第二反应单元21的上部设有连通第二聚合硫酸铁溶液反应格22的出口，在第二反应单元21中与碳酸钠溶液混合后的煤气化灰水从第二反应单元21的上部流出并进入第二聚合硫酸铁溶液反应格22。
第二反应单元21、第二聚合硫酸铁溶液反应格22和第二聚丙烯酰胺溶液反应格23三者可以为相互独立的容器或池体结构，通过管道相接通。或者，三者集成在一个池体中，由池体中设置的隔墙隔出依次排布的第二反应单元21、第二聚合硫酸铁溶液反应格22和第二聚丙烯酰胺溶液反应格23。
第二沉淀单元24连接第二聚丙烯酰胺溶液反应格23，接收来自第二聚丙烯酰胺溶液反应格23的煤气化灰水，煤气化灰水在其中停留沉淀。
吹脱塔30位于第二沉淀装置20的出水侧而连接第二沉淀单元24。
本实施例中，第二沉淀单元24包括斜板沉淀器，沉淀物可积聚在其底部，上层清液可以溢流方式输出至吹脱塔30。
进一步地，该高效除杂系统还包括通过管路41连接在第二沉淀单元24和吹脱塔30之间的产水箱40、以及设置在管路41上的水泵50。第二沉淀单元24输出的经二次絮凝沉淀处理后的煤气化灰水先储存到产水箱40中，再通过水泵50将产水箱40储存的煤气化灰水泵入吹脱塔30。煤气化灰水在吹脱塔30中进行吹脱处理以去除其中的部分氨氮，而后往吹脱后的煤气化灰水中加入稀硫酸，将其pH调至8-8.5左右。
该高效除杂系统还可包括连接吹脱塔30、收集吹脱回调处理后的灰水的储水箱60。除杂后的灰水储存在该储水箱60内，方便回用于气化灰水闪蒸和冷凝系统。
此外，该高效除杂系统还可包括连接在第一沉淀装置10进水侧的原水池70。水煤浆气化来的灰水经过原有的沉降槽溢流后送至原水池70，再由原水池70输送至第一沉淀装置10。
该高效除杂系统还可包括与第一沉淀单元14和第二沉淀单元24的底部相连通的污泥浓缩池80，接收第一沉淀单元14和第二沉淀单元24排出的沉淀物。
本发明的煤气化灰水的高效除杂方法可通过图2所示的煤气化灰水的高效除杂系统实现。
参考图1和图2，结合本发明的高效除杂方法和高效除杂系统，对煤气化灰水高效除杂处理时，具体操作如下：
煤气化系统的灰水从沉降槽进入原水池70。煤气化灰水从原水池70输送至加有适量石灰浆液的第一反应单元11，从第一反应单元11进入加有聚合硫酸铁溶液的第一聚合硫酸铁溶液反应格12，再从第一聚合硫酸铁溶液反应格12进入加有聚丙烯酰胺溶液的第一聚丙烯酰胺溶液反应格13，最后从第一聚丙烯酰胺溶液反应格13进入第一沉淀单元14。经过适当时间沉淀后，上清液溢流至加有适量碳酸钠溶液的第二反应单元21，再依次经过加有聚合硫酸铁溶液的第二聚合硫酸铁溶液反应格22和加有聚丙烯酰胺溶液的第二聚丙烯酰胺溶液反应格23，再从第二聚丙烯酰胺溶液反应格23进入第二沉淀单元24，经过适当时间沉淀后，上清液溢流至产生箱40。经水泵50将产生箱40中的灰水泵至吹脱塔30以进行吹脱和pH回调处理，完成煤气化灰水的除杂处理。
下面以具体实施例对本发明作进一步说明。
在常温下将生石灰配制成质量分数10％的石灰浆液，另配制碳酸钠溶液的质量分数为10％，PFS和PAM溶液浓度分别为0.1％、0.1％。煤气化灰水总硬度为1500mg/L，分别在灰水温度为60、45、35℃下按照本发明的高效除杂方法及系统对其进行除杂处理，与原水比较如下表1。
表1.煤气化灰水在不同温度下除杂结果
另外，在灰水温度为40℃下按照本发明的软化方法及系统对其进行除杂处理，与原水比较如下表2。
表2.煤气化灰水在40℃下软化结果
| pH | 总硬 | 钙硬 | 总硅 | 氨氮 | 氯根 | |
| 灰水原水 | 8.31 | 1500 | 1440 | 195 | 380 | 208 |
| 实施例4 | 8.8 | 150 | 120 | 24.4 | 46.3 | 200 |
由表1、2数据可知，实施例1中除杂处理后的灰水硬度由1500mg/L降至150mg/L，软化率达到90％以上，氨氮由380mg/L降至46.3mg/L，总硅由195mg/L将至30mg/L以下，氯根基本维持在200mg/L左右无变化。
结果表明，本发明的高效除杂方法及系统，能显著去除灰水中的硬度，且运行费用低，可在25-60℃的温度范围内稳定可靠运行，处理后的煤气化灰水回用于灰水系统，减缓灰水系统设备和管道的结垢速率，保证了系统的长周期、稳定运行。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种煤气化灰水的高效除杂方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将煤气化灰水和石灰浆液混合，调节所述煤气化灰水的pH；
S2、将调节pH后的煤气化灰水进行初次絮凝沉淀处理；
S3、将经初次絮凝沉淀处理后的煤气化灰水上清液和碳酸钠溶液混合；
S4、将步骤S3的混合液进行二次絮凝沉淀处理；
S5、将经二次絮凝沉淀处理后的上清液进行吹脱、pH回调处理，得到除杂后的灰水。
2.根据权利要求1所述的煤气化灰水的高效除杂方法，其特征在于，步骤S1中，混合石灰浆液将所述煤气化灰水的pH调节为10.5-11；
所述石灰浆液为质量分数10%的石灰乳液；
步骤S3中，所述碳酸钠溶液的质量分数为10%。
3.根据权利要求1所述的煤气化灰水的高效除杂方法，其特征在于，步骤S2包括：
S2.1、将调节pH后的煤气化灰水依次与聚合硫酸铁溶液和聚丙烯酰胺溶液进行反应；
S2.2、将步骤S2.1反应后的煤气化灰水进行沉淀处理，以得到煤气化灰水上清液。
4.根据权利要求1所述的煤气化灰水的高效除杂方法，其特征在于，步骤S4包括：
S4.1、将步骤S3的混合液依次与聚合硫酸铁溶液和聚丙烯酰胺溶液进行反应；
S4.2、将步骤S4.1反应后的煤气化灰水进行沉淀处理，以得到煤气化灰水上清液。
5.根据权利要求1所述的煤气化灰水的高效除杂方法，其特征在于，所述步骤S5中，采用稀硫酸将吹脱处理后得到的灰水的pH调节至8-8.5。
6.一种煤气化灰水的高效除杂系统，其特征在于，包括依次对煤气化灰水进行絮凝沉淀处理的第一沉淀装置和第二沉淀装置、以及对絮凝沉淀处理后的煤气化灰水进行吹脱回调处理的吹脱塔；
所述第一沉淀装置包括供所述煤气化灰水和石灰浆液在其中混合的第一反应单元、供所述煤气化灰水在其中进行絮凝反应的第一絮凝反应单元、以及供所述煤气化灰水在其中沉淀的第一沉淀单元；所述第一絮凝反应单元连接在所述第一反应单元和第一沉淀单元之间；
所述第二沉淀装置包括供所述煤气化灰水和碳酸钠溶液在其中混合的第二反应单元、供所述煤气化灰水在其中进行絮凝反应的第二絮凝反应单元、以及供所述煤气化灰水在其中沉淀的第二沉淀单元；所述第二絮凝反应单元连接在所述第二反应单元和第二沉淀单元之间；所述第二反应单元连接所述第一沉淀单元，所述吹脱塔位于所述第二沉淀装置的出水侧而连接所述第二沉淀单元。
7.根据权利要求6所述的煤气化灰水的高效除杂系统，其特征在于，所述第一絮凝反应单元包括相接的第一聚合硫酸铁溶液反应格和第一聚丙烯酰胺溶液反应格；所述第一聚合硫酸铁溶液反应格与所述第一反应单元连接，所述第一聚丙烯酰胺溶液反应格与所述第一沉淀单元连接；
所述第二絮凝反应单元包括相接的第二聚合硫酸铁溶液反应格和第二聚丙烯酰胺溶液反应格；所述第二聚合硫酸铁溶液反应格与所述第二反应单元连接，所述第二聚丙烯酰胺溶液反应格与所述第二沉淀单元连接。
8.根据权利要求6所述的煤气化灰水的高效除杂系统，其特征在于，所述第一沉淀单元包括斜板沉淀器；
所述第二沉淀单元包括斜板沉淀器。
9.根据权利要求6-8任一项所述的煤气化灰水的高效除杂系统，其特征在于，该高效除杂系统还包括通过管路连接在所述第二沉淀单元和吹脱塔之间的产水箱、以及设置在所述管路上的水泵；和/或，
该高效除杂系统还包括连接所述吹脱塔、收集吹脱回调处理后的灰水的储水箱。
10.根据权利要求6-8任一项所述的煤气化灰水的高效除杂系统，其特征在于，该高效除杂系统还包括与所述第一沉淀单元和第二沉淀单元的底部相连通的污泥浓缩池；和/或，连接在所述第一沉淀装置进水侧的原水池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611187978.9A CN106745986A (zh) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | 煤气化灰水的高效除杂方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611187978.9A CN106745986A (zh) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | 煤气化灰水的高效除杂方法及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106745986A true CN106745986A (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=58896420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611187978.9A Pending CN106745986A (zh) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | 煤气化灰水的高效除杂方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106745986A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108821406A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-16 | 中国天辰工程有限公司 | 一种煤气化废水联合除硅除硬工艺方法 |
| CN111302460A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-19 | 恒力石化（大连）炼化有限公司 | 一种降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法 |
| CN111362491A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-03 | 苏州永峰联环保科技有限公司 | 一种适用于煤气化的灰水软化的处理方法及其处置装置 |
| CN112299597A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-02-02 | 东北大学 | 一种利用浮选技术对煤气化灰水除杂的方法 |
| CN113735308A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-03 | 北京翰祺环境技术有限公司 | 一种气化炉黑水处理工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102285722A (zh) * | 2010-06-18 | 2011-12-21 | 上海焦化有限公司 | 一种煤气化灰水回用的处理方法 |
| CN102531244A (zh) * | 2010-12-07 | 2012-07-04 | 光大环保科技发展（北京）有限公司 | 一种垃圾焚烧发电厂的垃圾渗滤液的预处理方法 |
| CN104230010A (zh) * | 2014-10-16 | 2014-12-24 | 武汉科梦环境工程有限公司 | 一种高暂时硬度的煤气化灰水的软化方法 |
| CN206318814U (zh) * | 2016-12-20 | 2017-07-11 | 深圳能源资源综合开发有限公司 | 煤气化灰水的高效除杂系统 |
-
2016
- 2016-12-20 CN CN201611187978.9A patent/CN106745986A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102285722A (zh) * | 2010-06-18 | 2011-12-21 | 上海焦化有限公司 | 一种煤气化灰水回用的处理方法 |
| CN102531244A (zh) * | 2010-12-07 | 2012-07-04 | 光大环保科技发展（北京）有限公司 | 一种垃圾焚烧发电厂的垃圾渗滤液的预处理方法 |
| CN104230010A (zh) * | 2014-10-16 | 2014-12-24 | 武汉科梦环境工程有限公司 | 一种高暂时硬度的煤气化灰水的软化方法 |
| CN206318814U (zh) * | 2016-12-20 | 2017-07-11 | 深圳能源资源综合开发有限公司 | 煤气化灰水的高效除杂系统 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108821406A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-16 | 中国天辰工程有限公司 | 一种煤气化废水联合除硅除硬工艺方法 |
| CN111362491A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-03 | 苏州永峰联环保科技有限公司 | 一种适用于煤气化的灰水软化的处理方法及其处置装置 |
| CN111302460A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-19 | 恒力石化（大连）炼化有限公司 | 一种降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法 |
| CN112299597A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-02-02 | 东北大学 | 一种利用浮选技术对煤气化灰水除杂的方法 |
| CN113735308A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-03 | 北京翰祺环境技术有限公司 | 一种气化炉黑水处理工艺 |
| CN113735308B (zh) * | 2021-08-26 | 2023-12-19 | 北京翰祺环境技术有限公司 | 一种气化炉黑水处理工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106745986A (zh) | 煤气化灰水的高效除杂方法及系统 | |
| CN105060545A (zh) | 一种软化处理燃煤电厂脱硫废水的系统及方法 | |
| CN105439358A (zh) | 一种脱硫废水零排放的方法与装置 | |
| CN104529017B (zh) | 一种电镀混合水的处理方法和装置 | |
| CN104230010A (zh) | 一种高暂时硬度的煤气化灰水的软化方法 | |
| CN107840533B (zh) | 一种垃圾焚烧厂渗滤液的处理方法 | |
| CN108002594A (zh) | 一种含磷的铝及铝合金阳极氧化废水处理工艺 | |
| CN108503141A (zh) | 一种焦化废水脱总氮的处理方法 | |
| CN206318814U (zh) | 煤气化灰水的高效除杂系统 | |
| CN107673583B (zh) | 污泥深度脱水处理方法 | |
| CN105174532B (zh) | 一种用于高氨氮工业废水蒸氨前防结垢预处理系统及其处理方法 | |
| CN106277480A (zh) | 一种高浓度氨氮废水的处理工艺 | |
| CN210367243U (zh) | 铜矿选矿废水处理回用装置 | |
| CN104478081A (zh) | 一种厌氧并流缺氧好氧强化除磷脱氮工艺 | |
| CN107265696A (zh) | 一种脱硫废水软化处理装置及方法 | |
| CN110642474A (zh) | 一种厌氧-ao-sacr组合式高氨氮污水深度脱氮系统及工艺 | |
| JP2013013851A (ja) | 汚泥処理装置、リンの製造方法および汚泥処理方法 | |
| CN104803511A (zh) | 一种高氨氮废水脱氮处理装置及处理方法 | |
| CN104891753A (zh) | 一种污水处理工艺及污水处理系统 | |
| CN110183066B (zh) | 蓝藻深度脱水废水处理系统以及工艺 | |
| CN207738544U (zh) | 一种脱硫废水软化处理装置 | |
| CN104030488B (zh) | 废水磷回收前处理工艺 | |
| CN207002529U (zh) | 吡唑酮生产废水处理装置 | |
| CN205556299U (zh) | 脱硫废水软化处理装置 | |
| CN205590456U (zh) | 一种低污泥产生量的脱硫废水处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170531 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |