CN111302460A - 一种降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法，所述方法为：将水煤浆气化灰水排入澄清槽，所述澄清槽中加入絮凝剂，在絮凝剂的作用下所述灰水中的悬浮物进行沉降，沉降后，将澄清槽中清液区的灰水排入高密度沉降池；所述排入高密度沉降池的灰水依次经过高密度沉降池中混凝区的混凝处理、絮凝区的二次絮凝处理、沉淀区的沉淀和污泥浓缩处理，处理后的灰水排入灰水槽。澄清槽和高密度沉淀池相结合的方式对气化灰水进行处理，有效的降低了水煤浆气化灰水中悬浮物含量，使水质得到优化，进而延缓系统内管道结垢，减少设备清理次数，为生产系统高负荷长周期运行提供保障。

Description

一种降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法
技术领域
本发明涉及煤化工技术领域，具体涉及一种降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法。
背景技术
气化装置产生的气化灰水经过澄清槽的沉淀后排入灰水槽，由灰水槽排出后大部分水循环利用作为气化装置生产用水，小部分水降温后排至污水处理厂进行进一步处理，灰水外排量为500m3/h。
现有技术中，通过向澄清槽中添加絮凝剂对水煤浆气化灰水中的悬浮物进行沉降处理，但该处理方式絮凝剂的使用量较大，以灰水循环量计，絮凝剂的使用量通常大于等于3PPm，导致成本较高，且经澄清槽沉降后的灰水中悬浮物含量仍然较高，煤燃烧后产物是主要悬浮物来源。上述灰水排至污水处理后导致污水处理的相关设备结垢严重，进而严重影响污水处理的平稳运行。为了进一步减少排污水水量，改善系统水质，避免污水处理设备严重结垢，迫切需要一种更完善的降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法，为生产系统高负荷长周期运行提供保障。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法，在现有水煤浆气化灰水的处理流程中加入高密度沉降池，通过高密度沉淀池中对灰水的混凝和二次絮凝处理，从而使系统水质得到优化，延缓了生产系统内管道结垢，为生产系统高负荷长周期运行提供保障。
本发明技术方案如下：
本发明提供了一种降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法，所述方法为：
将水煤浆气化灰水排入澄清槽，通过向所述澄清槽中加入絮凝剂对所述灰水中的悬浮物进行一次絮凝处理，所述悬浮物絮凝后进行沉降，沉降后，将澄清槽中清液区的灰水排入高密度沉降池；
所述排入高密度沉降池的灰水依次经过高密度沉降池中混凝区的混凝处理、絮凝区的二次絮凝处理、沉淀区的沉淀和污泥浓缩处理，处理后的灰水排入灰水槽；
所述混凝处理为通过向所述混凝区添加混凝剂使所述灰水中的悬浮物脱温并相互凝聚；
所述二次絮凝处理为通过向所述絮凝区加入絮凝剂使所述凝聚后的悬浮物进一步凝聚形成絮体，所述絮体互相粘结形成矾花。
基于上述方案，优选地，所述澄清槽中絮凝剂的添加量为1.0-1.5PPm；所述高密度沉降池中絮凝剂的添加量为0.5-1PPm；所述混凝剂的添加量为0.5-1PPm。
基于上述方案，优选地，所述絮凝剂含有聚丙烯酰胺；所述混凝剂含有聚合硫酸铁和/或氧化铝。
基于上述方案，优选地，所述混凝剂使所述灰水的pH保持在7.0-8.0。
基于上述方案，优选地，所述二次絮凝处理中向灰水中添加沉淀区产生的污泥；所述污泥的添加量为15-36m3/h。
基于上述方案，优选地，所述澄清槽排入高密度沉降池的灰水中悬浮物含量为70-150mg/L，经高密度沉降池处理后的灰水中悬浮物含量小于50mg/L。
所述澄清槽排入高密度沉降池的灰水的流量为450-800m3/h。
上述方法中使用的高密度沉淀是一种高效沉淀池，同时具备以下功能：混凝絮凝，沉淀，污泥浓缩；高密池主要由以下部份组成：
混凝区-混凝构筑物
经过澄清槽处理后的灰水进入混凝区，混凝区构筑物为矩形，混凝区配备有快速搅拌器，用于混凝剂的快速混合，投加混凝剂旨在使悬浮固体发生混凝反应。在混凝后，污水重力流进入后续的絮凝反应区；混凝剂的投加量将根据进水流量按比例进行调节。
絮凝区-絮凝构筑物
经过混凝区的灰水进入絮凝区，在此投加作为絮凝剂的聚合物及回流污泥以增强水的絮凝效果，通过絮凝区导流筒内的搅拌桨控制升流顺时式水流方向，同时使进入絮凝区的灰水与回流污泥充分混分，从而在絮凝区发生高效絮凝反应，有效的将水中的悬浮物沉淀；
絮凝反应室含有一个高效能量分散室和一个非混合室推流区，高效能量分散室(反应池)通过采用变流量泵控制能量分散和污泥回流来优化絮凝反应，非混合室用于产生能够快速沉淀的较大的、均匀的矾花；这两个室以及絮凝反应室中的其他设备(如聚合物电解质投加环，圆形中心稳流板)均有利于提高絮凝效果。
沉淀区－浓缩
沉淀区－浓缩单元，该单元将以下功能集于一池：
絮凝区处理后的灰水进入沉淀区，沉淀区设有斜板分离器，灰水在斜板分离器中向上流动，分离出的矾花及污泥通过斜板分离器下滑至沉淀区底部，即通过逆向流将水与污泥分离。
沉淀区的底部设有尖桩栅栏的刮泥机系统，沉积在沉淀区底部的污泥刮泥机系统以促进浓缩效果。
高密度沉淀池内斜管的上方设置泥位探测仪，通过污泥排放泵控制池内的污泥量。
有益效果
1、本发明通过使用澄清槽和高密度沉淀池相结合的方式对气化灰水进行处理，有效的降低了水煤浆气化灰水中悬浮物含量，使水质得到优化，进而延缓系统内管道结垢，减少设备清理次数，为生产系统高负荷长周期运行提供保障。
2、混凝剂在高密度沉淀池的混凝区与灰水充分混合，混凝剂对灰水中悬浮物聚合能力优于絮凝剂对悬浮物的沉淀，灰水中的悬浮物首先在混凝剂的作用下进行聚合，聚合后的悬浮物随灰水进入絮凝区，在絮凝剂的作用下形成絮体，进一步形成矾花。
3、本发明提供的降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法，经过澄清槽和高密度沉淀池对灰水中悬浮物进行两次絮凝处理，结合混凝处理，有效的降低了灰水中悬浮物的含量。
4、通过本发明提供的方法有效的降低了絮凝剂的使用量。
5、高密度沉淀池絮凝区的升流顺时式水流方向的设计保证了良好的水力条件，使非混合室推流区内的矾花不易破碎；同时使进入絮凝区的灰水与回流污泥充分混合，发生高效絮凝反应；降低了对絮凝搅拌器搅拌轴长细比以及叶轮平衡性的要求，在保证高效絮凝的同时，延长了设备的使用寿命，减少运行管理的费用。
6、高密池进水pH：7-9，混凝剂为酸性，混凝剂加入灰水会影响灰水原有pH，混凝区添加混凝剂使所述灰水的pH保持在7.0-8.0，从而避免灰水中的钙、镁离子产生的沉淀造成设备的结垢。
附图说明
图1本发明提供的水煤浆气化灰水的处理流程；
图2本发明所用的高密度沉淀池结构示意图；
图中，1.澄清槽；2.高密度沉降池；3.灰水槽；4.混凝区；5.絮凝区；6.沉淀区；7.反应池；8.非混合室推流区。
具体实施方式
实施例1
图1为本实施例所提供的降低水煤浆气化灰水中悬浮物含量的处理流程，图2为本实施例所用的高密度沉淀池的结构，本实施例将水煤浆气化装置产生的气化灰水排入澄清槽，通过向所述澄清槽中加入絮凝剂对所述灰水中的悬浮物进行一次絮凝处理，所述悬浮物絮凝后进行沉降，沉降后，将澄清槽中清液区的灰水排入高密度沉降池；所述排入高密度沉降池的灰水依次经过高密度沉降池中混凝区的混凝处理、絮凝区的二次絮凝处理、沉淀区的沉淀和污泥浓缩处理，处理后的灰水排入灰水槽；所述混凝处理为通过向所述混凝区添加混凝剂使所述灰水中的悬浮物脱温并相互凝聚；所述二次絮凝处理为通过向所述絮凝区加入絮凝剂使所述凝聚后的悬浮物进一步凝聚形成絮体，所述絮体互相粘结形成矾花；二次絮凝处理中向灰水中添加沉淀区产生的污泥。所述澄清槽排入高密度沉降池的灰水的流量为700m3/h。
上述处理流程中所用的具体参数如下：
表1.实施例1所用参数
Figure BDA0002411426060000041
上述处理流程中所使用的高密度沉淀池的参数如下：
表2.高密度沉淀池参数
参数 单位 数值
单池处理能力 m<sup>3</sup>/h 800
单池斜管面积 m<sup>2</sup> 44
高密度沉淀池配有排放污泥的储存、脱水及配套加药系统、离心液储存和输送及脱水污泥最终处置，根据灰水进水量，高密度沉淀池的污泥产量如下：
表3.高密度沉淀池污泥产量
Figure BDA0002411426060000042
经过澄清槽的处理后清液区的灰水进入高密度沉降池，进水水质参数如下：
表4.高密度沉淀池进水水质表
项目 单位 数值
流量 m<sup>3</sup>/h 700
pH值 - 7-9
COD mg/L 770
BOD mg/L 500
悬浮物 mg/L 150
总溶解固形物 mg/L 2000
硫化物 mg/L 1
氨氮 mg/L 300
氯化物 mg/L 500
钙离子 mg/L 250
温度 ℃ 80
经过本实施例的高密度沉降池处理后，由高密度沉降池送往灰水槽的出水水质参数如下：
表5.高密度沉淀池出水水质表
项目 单位 数值
悬浮物 mg/L 45
COD mg/L 600-750
BOD mg/L 400-500
总溶解固形物 mg/L 1200-1800
硫化物 mg/L 1
氨氮 mg/L 300
氯化物 mg/L 485
钙离子 mg/L 245
由上述数据可知，澄清槽进入高密度沉淀池灰水悬浮物含量为150mg/L，经过高密度沉淀池混凝区、絮凝区、沉淀区处理后的灰水中悬浮物含量降低到50mg/L以下；
经过澄清槽和高密度沉淀池处理后的灰水可有效的降低系统灰水中悬浮物含量，使灰水的水质得到优化，进而延缓系统内管道结垢，为公司生产系统高负荷长周期运行提供保障。
对比例1
将水煤浆气化装置产生的气化灰水排入澄清槽，所述澄清槽中加入絮凝剂，在絮凝剂的作用下所述灰水中的悬浮物进行沉降，沉降后，将澄清槽中清液区的灰水排入灰水槽；
对比例1只采用澄清槽处理水煤浆气化灰水，对比例1中待处理的水煤浆气化灰水、所用的澄清槽和所用絮凝剂均与实施例1相同，但絮凝剂的用量不同；
对比例1水煤浆气化灰水处理流程中所用参数如下：
表6.对比例1所用参数
Figure BDA0002411426060000061
实施例1与对比例1数据对比如下：
表7.实施例1与对比例1数据对比
Figure BDA0002411426060000062
a为高密度沉淀池中絮凝剂用量和沉降槽中絮凝剂用量之和。
由上述数据对比可知，实施例1通过使用澄清槽和高密度沉淀池相结合的方式对气化灰水进行处理，有效的降低了水煤浆气化灰水中悬浮物含量，使水质得到优化，进而延缓系统内管道结垢，减少设备清理次数，为生产系统高负荷长周期运行提供保障，同时降低了絮凝剂的使用量。

Claims (6)

1.一种降低水煤浆气化灰水悬浮物的方法，其特征在于，所述方法为：
将水煤浆气化灰水排入澄清槽，通过向所述澄清槽加入絮凝剂对所述灰水中的悬浮物进行一次絮凝处理，所述悬浮物絮凝后进行沉降，沉降后，将澄清槽中清液区的灰水排入高密度沉降池；
所述排入高密度沉降池的灰水依次经过高密度沉降池混凝区的混凝处理、絮凝区的二次絮凝处理、沉淀区的沉淀和污泥浓缩处理，处理后的灰水排入灰水槽；
所述混凝处理为通过向所述混凝区添加混凝剂使所述灰水中的悬浮物脱温并相互凝聚；
所述二次絮凝处理为通过向所述絮凝区加入絮凝剂使所述凝聚后的悬浮物进一步凝聚形成絮体，所述絮体互相粘结形成矾花。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述絮凝剂含有聚丙烯酰胺；所述混凝剂含有聚合硫酸铁和/或氧化铝。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述澄清槽中絮凝剂的添加量为1.0-1.5PPm；
所述高密度沉降池中絮凝剂的添加量为0.5-1PPm；
所述混凝剂的添加量为0.5-1PPm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过添加混凝剂使所述高密度沉淀池中灰水的pH保持在7.0-8.0。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次絮凝处理中向灰水中添加沉淀区产生的污泥；所述污泥的添加量为15-36m3/h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述澄清槽排入高密度沉降池的灰水中悬浮物含量为70-150mg/L，经所述高密度沉降池处理后的灰水中悬浮物含量小于50mg/L。
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