CN210394016U

CN210394016U - 一种气化灰水综合处理回收装置

Info

Publication number: CN210394016U
Application number: CN201921195187.XU
Authority: CN
Inventors: 张本峰; 吴培; 李圣君; 李银兴; 段海华; 徐辉辉; 张智超; 李晓晖; 王攀
Original assignee: Henan Xinlianxin Chemicals Group Co Ltd
Current assignee: Henan Xinlianxin Chemicals Group Co Ltd
Priority date: 2019-07-27
Filing date: 2019-07-27
Publication date: 2020-04-24
Anticipated expiration: 2029-07-27

Abstract

本实用新型属于一种气化灰水综合处理回收装置；包括与气化系统相连的灰水澄清槽，灰水澄清槽上清液出口通过灰水槽的第一进口、第五三通以及与2#灰水泵与气化系统的灰水循环系统相连；第五三通的第三端通过1#灰水泵、1#换热器与加药反应池一侧的进口相连，加药反应池另一侧的出口通过1#提升泵与澄清槽相连，澄清槽上部的溢流口与清液槽相连，清液槽通过2#提升泵和第一三通与污水处理系统相连，第一三通通过第二三通与灰水槽的第二进口相连；具有能够保证气化装置长周期稳定运行的前提下有效去除灰水中的Ca²⁺，Mg²⁺，Si²⁺离子、降低灰水硬度、实现灰水的循环利用、降低灰水设备和管线的结垢速率的优点。

Description

一种气化灰水综合处理回收装置

技术领域

本实用新型属于气化灰水利用装置技术领域，具体一种气化灰水综合处理回收装置。

背景技术

目前，化工行业废液处理一直是制约企业发展的瓶颈，气化装置产生的废水占以煤气化生产的化工企业总废水量的40-60%，其产生过程如下：入炉煤中含有一定量的SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃等物质，这些物质在水煤浆加压气化炉中燃烧后随煤气洗涤水进入黑水中，使黑水中悬浮物浓度在1000～4000mg/L，絮凝处理后灰水中悬浮物浓度在20～100mg/L。气化灰水是气化系统的血液，水质的好坏直接影响气化系统是否能够正常运行，另外，灰水管线结垢的问题一直是困扰行业的难题，而影响灰水结垢的主要因素就是灰水的总硬度居高不下。

在水煤浆气化装置的水系统中存在 Ca²⁺， Mg²⁺， Si²⁺等，当它们达到一定浓度时，会与水中的 HCO₃ ^－和CO₃ ^2－结合生成碳酸类沉淀物质进而发生结垢现象，而在生产中CaCO₃结垢最为常见，高温下CaCO₃溶解于水中，水温降低时CaCO₃解析成晶核并不断增大，并附着在管道和设备内壁形成结垢，同时结垢会包裹大量灰分，使形成垢片的速度变得更快，垢片变得更硬，给清理工作造成很大的困难，尤其是垢片脱落后会引起管道堵塞等严重影响系统正常运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种能够在保证气化装置长周期稳定运行的前提下有效去除灰水中的Ca²⁺， Mg²⁺， Si²⁺离子、降低灰水硬度、实现灰水的循环利用、降低灰水设备和管线的结垢速率的气化灰水综合处理回收装置。

本实用新型的目的是这样实现的：包括与气化系统相连的灰水澄清槽，所述灰水澄清槽的上清液出口通过灰水槽的第一进口、第五三通以及与2#灰水泵与气化系统的灰水循环系统相连；所述第五三通的第三端通过1#灰水泵、1#换热器与加药反应池一侧的进口相连，加药反应池另一侧的出口通过1#提升泵与澄清槽相连，澄清槽上部的溢流口与清液槽相连，清液槽通过2#提升泵和第一三通与污水处理系统相连，第一三通通过第二三通与灰水槽的第二进口相连；所述澄清槽下部的固废液出口通过污泥提升泵与压滤装置相连，压滤装置的固体出口与固体污泥处理装置相连通，压滤装置的液体出口通过滤液槽和滤液泵与第二三通的第三端相连；所述加药反应池内部设有相连通的第一反应区、第二反应区以及第三反应区，第一反应区和第二反应区之间设有1#溢流隔板，第二反应区和第三反应区之间设有2#溢流隔板，第一反应区、第二反应区以及第三反应区的内部分别设有搅拌器，第一反应区的顶部设有硫酸亚铁加药单元，第二反应区的顶部设有氢氧化钠加药单元和碳酸钠加药单元；所述第三反应区与1#提升泵相连通。

优选地，所述1#灰水泵和1#换热器之间设有第三三通和第二阀门，1#换热器和加药反应池之间设有第三阀门和第四三通，第三三通的第三端依次通过第一阀门、2#换热器和第四阀门与第四三通的第三端相连，所述第四三通与加药反应池中的第一反应区相连通。

优选地，所述1#溢流隔板设置在加药反应池的内上部，第一反应区和第二反应区通过1#溢流隔板的下部相连通。

优选地，所述2#溢流隔板设置在加药反应池的内底部，第二反应区和第三反应区通过2#溢流隔板的上部相连通。

优选地，所述搅拌器包括设在相应反应区顶部的搅拌电机，搅拌电机与搅拌轴相连，相应反应区内部设有套装在搅拌轴外圆周上的搅拌叶片。

优选地，所述硫酸亚铁加药单元包括硫酸亚铁储罐，硫酸亚铁储罐通过1#加压泵与第一反应区顶部的加药口相连通。

优选地，所述氢氧化钠加药单元包括氢氧化钠储罐，氢氧化钠储罐通过2#加压泵与第二反应区顶部的氢氧化钠加药口相连通；碳酸钠加药单元包括碳酸钠储罐，碳酸钠储罐通过3#加压泵与第二反应区顶部的碳酸钠加药口相连通。

按照上述方案制成的一种气化灰水综合处理回收装置，通过设置加药反应池、加药装置、絮凝沉降装置以及压滤装置等，并结合上述装置采用加药絮凝、澄清沉降、过滤压榨等技术手段，可有效除去灰水中的Ca²⁺， Mg²⁺， Si²⁺离子，并使其一部分去气化系统重复利用，将硬度在1000mg/l的灰水降至300mg/l以下；使另一部排放到污水系统进行深度处理，固体沉淀物去往压滤装置，将其压榨成固态，通过晾晒等方式进行进一步的处理回收；上述方式不仅降低了气化系统灰水的硬度，减轻了管道、设备的结垢速度，提高了灰水的利用率，同时也降低了污水处理工序的负荷；具有结构简单、流程设计合理、在保证气化装置长周期稳定运行的前提下有效去除灰水中的Ca²⁺， Mg²⁺， Si²⁺离子、降低灰水硬度、实现灰水的循环利用、降低灰水设备和管线的结垢速率的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

如图1所示，本实用新型为一种气化灰水综合处理回收装置，包括与气化系统37相连的灰水澄清槽1，所述灰水澄清槽1的上清液出口通过灰水槽3的第一进口2、第五三通22以及与2#灰水泵32与气化系统37的灰水循环系统相连；所述第五三通22的第三端通过1#灰水泵5、1#换热器9与加药反应池13一侧的进口相连，加药反应池13另一侧的出口通过1#提升泵29与澄清槽31相连，澄清槽31上部的溢流口33与清液槽35相连，清液槽35通过2#提升泵36和第一三通44与污水处理系统45相连，第一三通44通过第二三通46与灰水槽3的第二进口4相连；所述澄清槽31下部的固废液出口30通过污泥提升泵34与压滤装置38相连，压滤装置38的固体出口39与固体污泥处理装置41相连通，压滤装置38的液体出口40通过滤液槽42和滤液泵43与第二三通46的第三端相连；所述加药反应池13内部设有相连通的第一反应区14、第二反应区15以及第三反应区16，第一反应区14和第二反应区15之间设有1#溢流隔板17，第二反应区15和第三反应区16之间设有2#溢流隔板18，第一反应区14、第二反应区15以及第三反应区16的内部分别设有搅拌器，第一反应区14的顶部设有硫酸亚铁加药单元，第二反应区15的顶部设有氢氧化钠加药单元和碳酸钠加药单元；所述第三反应区16与1#提升泵29相连通。所述1#灰水泵5和1#换热器9之间设有第三三通6和第二阀门8，1#换热器9和加药反应池13之间设有第三阀门11和第四三通47，第三三通6的第三端依次通过第一阀门7、2#换热器10和第四阀门12与第四三通47的第三端相连，所述第四三通47与加药反应池13中的第一反应区14相连通。所述1#溢流隔板17设置在加药反应池13的内上部，第一反应区14和第二反应区15通过1#溢流隔板17的下部相连通。所述2#溢流隔板18设置在加药反应池13的内底部，第二反应区15和第三反应区16通过2#溢流隔板18的上部相连通。所述搅拌器包括设在相应反应区顶部的搅拌电机19，搅拌电机19与搅拌轴20相连，相应反应区内部设有套装在搅拌轴20外圆周上的搅拌叶片21。所述硫酸亚铁加药单元包括硫酸亚铁储罐23，硫酸亚铁储罐23通过1#加压泵24与第一反应区14顶部的加药口相连通。所述氢氧化钠加药单元包括氢氧化钠储罐25，氢氧化钠储罐25通过2#加压泵26与第二反应区15顶部的氢氧化钠加药口相连通；碳酸钠加药单元包括碳酸钠储罐27，碳酸钠储罐27通过3#加压泵28与第二反应区15顶部的碳酸钠加药口相连通。

本实用新型的工作原理为：气化系统的灰水集中在灰水澄清槽1内，在灰水澄清槽1内自然沉降后，上部清液通过溢流的方式进入到灰水槽3中，在灰水槽3内的灰水进入到第五三通22内，通过第五三通22后分为两路，一路进入到2#灰水泵32内，通过2#灰水泵32加压后送往气化系统37的灰水循环系统中循环使用，另一路通过1#灰水泵5加压后送入第三三通6中，经第三三通6后分为两路，其中一路通过第二阀门8进入到1#换热器9的进口，另一路通过第一阀门7进入到2#换热器10的进口，灰水经1#换热器9 换热后进入到第四三通47，中间设置有第三阀门11，灰水经2#换热器换热后进入到第四三通47，中间设置有第四阀门12，灰水经第四三通47进入到加压反应池13的第一反应区14内，在该区域通过硫酸亚铁加药单元加入硫酸亚铁与灰水进行反应，除去灰水中的Si²⁺离子，在第一反应区14内设置有搅拌器，灰水经第一反应区14反应后，从第一反应区14的底部进入第二反应区15与氢氧化钠与碳酸钠反应，除去灰水中的Ca²⁺和Mg²⁺，第二反应区15设置有搅拌器，灰水经第二反应区15反应后进入到第三反应区16内，所述的第三反应区16为溢流区，溢流区设置有搅拌器，其中第一反应区14和第二反应区15内的搅拌器20的作用是加快反应的进行，第三反应区16中的搅拌器21的作用是防止反应生成的不容固体物质提前沉降，加药反应池13通过1#溢流隔板17与2#溢流隔板18将其分割成为第一反应区14、第二反应区15以及第三反应区16；反应后的灰水从加药反应池13的第三反应区16进入到1#提升泵29，并经1#提升泵29加压后送入澄清槽31进行自然沉降，澄清槽31沉降后的上清液通过溢流口33进入到清液槽35内，清液槽35内的上清液通过2#提升泵36加压后送入第一三通44，在第一三通44处分为两路，其中一路送往污水处理系统45进行更深度的处理，另一路经过第二三通46与滤液汇合后通过灰水槽3的第二进口4进入到灰水槽3内，上清液以及滤液与灰水槽3内的混合以降低灰水的硬度，并循环使用。澄清槽31底部的含固废液通过澄清槽31的固废液出口30进入到污泥提升泵34，经污泥提升泵34加压后送入到压滤装置38中进行固液分离，固体通过压滤装置38的固体出口39进入到固体污泥处理装置41，并由固体污泥处理装置41对其进行深度处理，经压滤装置38压滤后的液体通过压滤装置38的液体出口40进入到滤液槽42内，滤液槽42内的滤液通过滤液泵43加压后送到第二三通46，与从第一三通44过来的灰水汇合后通过灰水槽3的第二进口4进入灰水槽3中。本实用新型还包括硫酸亚铁加药单元、氢氧化钠加药单元和碳酸钠加药单元，硫酸亚铁溶液通过硫酸亚铁储罐23进入1#加压泵24中加压后通过第一反应区14顶部的加药口进入第一反应区14内，氢氧化钠溶液通过氢氧化钠储罐25进入2#加压泵26中加压后通过第二反应区15顶部的氢氧化钠加药口进入第二反应区15中，碳酸钠溶液通过碳酸钠储罐27进入3#加压泵28中加压后通过第二反应区15顶部的碳酸钠加药口第二反应区15内，所述的氢氧化钠加药口和碳酸钠加药口设在第二反应区15相对应的搅拌器的两侧。本实用新型中设有1#换热器9和2#换热器10，1#换热器9和2#换热器10为并列设置，其运行方式为一开一备，即：当1#换热器9运行时，2#换热器10处于停运状态，当2#换热器10运行时，1#换热器9处于停运状态；上述两台换热器的运行和停运通过第二阀门8、第三阀门11、第一阀门7和第四阀门12关闭和开启进行控制。通过本实用新型不仅能够减轻后续固体污泥处理装置41和污水处理系统45的负荷，还能够降低灰水硬度、实现灰水的循环利用以及降低灰水设备和管线结垢速率的特点。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “连接”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。上文的示例仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种气化灰水综合处理回收装置，包括与气化系统（37）相连的灰水澄清槽（1），其特征在于：所述灰水澄清槽（1）的上清液出口通过灰水槽（3）的第一进口（2）、第五三通（22）以及与2#灰水泵（32）与气化系统（37）的灰水循环系统相连；

所述第五三通（22）的第三端通过1#灰水泵（5）、1#换热器（9）与加药反应池（13）一侧的进口相连，加药反应池（13）另一侧的出口通过1#提升泵（29）与澄清槽（31）相连，澄清槽（31）上部的溢流口（33）与清液槽（35）相连，清液槽（35）通过2#提升泵（36）和第一三通（44）与污水处理系统（45）相连，第一三通（44）通过第二三通（46）与灰水槽（3）的第二进口（4）相连；

所述澄清槽（31）下部的固废液出口（30）通过污泥提升泵（34）与压滤装置（38）相连，压滤装置（38）的固体出口（39）与固体污泥处理装置（41）相连通，压滤装置（38）的液体出口（40）通过滤液槽（42）和滤液泵（43）与第二三通（46）的第三端相连；

所述加药反应池（13）内部设有相连通的第一反应区（14）、第二反应区（15）以及第三反应区（16），第一反应区（14）和第二反应区（15）之间设有1#溢流隔板（17），第二反应区（15）和第三反应区（16）之间设有2#溢流隔板（18），第一反应区（14）、第二反应区（15）以及第三反应区（16）的内部分别设有搅拌器，第一反应区（14）的顶部设有硫酸亚铁加药单元，第二反应区（15）的顶部设有氢氧化钠加药单元和碳酸钠加药单元；

所述第三反应区（16）与1#提升泵（29）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种气化灰水综合处理回收装置，其特征在于：所述1#灰水泵（5）和1#换热器（9）之间设有第三三通（6）和第二阀门（8），1#换热器（9）和加药反应池（13）之间设有第三阀门（11）和第四三通（47），第三三通（6）的第三端依次通过第一阀门（7）、2#换热器（10）和第四阀门（12）与第四三通（47）的第三端相连，所述第四三通（47）与加药反应池（13）中的第一反应区（14）相连通。

3.根据权利要求1所述的一种气化灰水综合处理回收装置，其特征在于：所述1#溢流隔板（17）设置在加药反应池（13）的内上部，第一反应区（14）和第二反应区（15）通过1#溢流隔板（17）的下部相连通。

4.根据权利要求1所述的一种气化灰水综合处理回收装置，其特征在于：所述2#溢流隔板（18）设置在加药反应池（13）的内底部，第二反应区（15）和第三反应区（16）通过2#溢流隔板（18）的上部相连通。

5.根据权利要求1所述的一种气化灰水综合处理回收装置，其特征在于：所述搅拌器包括设在相应反应区顶部的搅拌电机（19），搅拌电机（19）与搅拌轴（20）相连，相应反应区内部设有套装在搅拌轴（20）外圆周上的搅拌叶片（21）。

6.根据权利要求1所述的一种气化灰水综合处理回收装置，其特征在于：所述硫酸亚铁加药单元包括硫酸亚铁储罐（23），硫酸亚铁储罐（23）通过1#加压泵（24）与第一反应区（14）顶部的加药口相连通。

7.根据权利要求1所述的一种气化灰水综合处理回收装置，其特征在于：所述氢氧化钠加药单元包括氢氧化钠储罐（25），氢氧化钠储罐（25）通过2#加压泵（26）与第二反应区（15）顶部的氢氧化钠加药口相连通；碳酸钠加药单元包括碳酸钠储罐（27），碳酸钠储罐（27）通过3#加压泵（28）与第二反应区（15）顶部的碳酸钠加药口相连通。