CN215886622U - 一种耐高温气泳葫芦池及气化炉黑水处理循环利用系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉一种耐高温气泳葫芦池及气化炉黑水处理循环利用系统，涉及气化炉黑灰水处理领域，其包括依次连接并连通的气泳混凝区、气泳反应区、熟化反应区以及沉淀澄清区；所述气泳混凝区和所述气泳反应区中均设置有曝气管道，所述曝气管道上安装鼓泡器。本申请的优点是：可以有效对灰水进行脱氨、除硬、除硅、除氟、除悬浮物处理，可有效降低气化炉系统中结垢的速率，提升设备运行稳定性。

Description

一种耐高温气泳葫芦池及气化炉黑水处理循环利用系统

技术领域

本申请涉及气化炉黑灰水处理领域，尤其是涉及一种耐高温气泳葫芦池及气化炉黑水处理循环利用系统。

背景技术

目前煤气化装置工艺中，煤气化黑水首先经过大沉降槽沉淀处理，其主要是通过投加阳离子絮凝剂去除气化黑水中大量的悬浮物；然后进入到灰水槽中，在灰水槽中投加分散剂阻垢剂来控制气化循环水的结垢倾向；将处理完的大部分灰水回到前端循环系统，少量进行外排；通过不断外排灰水和补充新鲜水来控制整个系统的盐含量以及硬度、硅、氨氮等平衡。

灰水的特点是温度较高一般会有50-80℃，硬度也比较高，甚至超过2000mg/L，其中氨氮也会比较高甚至超过500mg/L，受到煤质的影响还有硅氟等污染物可能也会比较高。

针对上述中的相关技术，发明人认为由于灰水的性质特点会存在以下问题：（1）灰水中的硬度过高导致气化装置整个系统管道结垢严重，设备堵塞频繁，运行稳定性不好，检维修工作量繁琐；（2）外排灰水中硬度过高会导致外排管道后端生化单元结垢严重，导致污水中的微生物因活性污泥钙化导致活性变差，降低了生物脱氮、脱碳的效率。（3）外排灰水中的氨氮波动较大可能会超出污水处理厂的能力，导致生化系统受到冲击，氨氮不能达标外排。

实用新型内容

为了有效对灰水进行脱氨、除硬、除硅、除氟、除悬浮物处理，本申请提供一种耐高温气泳葫芦池及气化炉黑水处理循环利用系统。

第一方面，本申请提供一种耐高温气泳葫芦池，采用如下的技术方案：

一种耐高温气泳葫芦池，包括依次连接并连通的气泳混凝区、气泳反应区、熟化反应区以及沉淀澄清区。

通过采用上述技术方案，使用时，可将气化炉系统中的灰水引入气泳混凝区，并向气泳混凝区中投入混凝药剂和pH值调节剂，混凝药剂促进水体中的杂质聚合，pH值调剂用于将调节灰水的pH值。气泳混凝区出水进入气泳反应区中，气泳反应区中投加除硅、除硬、除氟药剂，以除硅、除硬、除氟。在气泳混凝区和气泳反应区中，在气体吹脱的作用下，氨氮加速从液相向气相转化，最终以氨气的形式脱离水体。气泳反应区出水进入熟化反应区，熟化反应区中投加絮凝剂，以使水体中产生能够快速沉淀的较大且均匀的矾花。熟化反应区出水进入沉淀澄清区，水体中的杂质沉淀到沉淀澄清区底部，清水从沉淀澄清区排出，流回气化炉系统再利用。

可选的，所述气泳混凝区和所述气泳反应区中均设置有曝气管道，所述曝气管道上安装鼓泡器。

通过采用上述技术方案，通过鼓泡器将空气吹入气泳混凝区和气泳反应区中形成气泳，一方面有利于引诱氨氮加速从液相向气相转化，加速脱氨脱氮；另一方面气泳所产生的剧烈刮扫作用可以对池壁进行清理，避免恶劣结垢；另外，在脱氨反应的同时，发生充分的气旋搅拌，形成更优于机械搅拌的药、水混合程度。脱氨脱氮过程中充分利用了高温水体对氨氮脱出的促进作用，可以减少大约50%的气耗。

可选的，所述熟化反应区包括沿水流方向依次设置的能量分散室和非混合室，所述能量分散室和所述非混合室底部连通；所述能量分散室与所述气泳反应区连通，所述能量分散室中设有投加环；所述非混合室上部与所述沉淀澄清区连通。

通过采用上述技术方案，投加环可将絮凝剂均匀释放到能量分散室中，有利于絮体的形成和长大。非混合室的底部与能量分散式连通，顶部与沉淀澄清区连通，非混合室构成上流式反应器，能进一步促进絮凝反应，因而可获得较大的矾花。

可选的，所述气泳反应区与所述能量分散室之间通过连接管连接；所述连接管进水端与气泳反应区底部连接并连通，所述连接管出水端与所述能量分散室底部连接并连通；所述能量分散室中设置有导流筒，所述导流筒位于所述连接管出水端的正上方；所述投加环位于导流筒内。

通过采用上述技术方案，水体经连接管进入能量分散室后会先进入导流筒内，水体在导流筒中与絮凝剂混合并发生絮凝反应，然后沿着导流筒向上流动最终从导流筒上端流出，随后在导流筒与能量分散室室壁之间向下流动，随后部分水体再从导流筒下端进入导流筒、部分水体进入非混合室，使得污水在能量分散室中绕导流筒内外循环流动，有效提高药剂利用率和絮凝效果。

可选的，所述能量分散室中安装有变频搅拌机，所述变频搅拌机的搅拌叶片位于所述导流筒内。

通过采用上述技术方案，变频搅拌机可为污水在能量分散室中绕导流筒内外循环流动提供动力；另外，可依据具体的水量、水质调节搅拌叶片的转速，有利于矾花的形成。

可选的，所述沉淀澄清区底部设有排泥口，中部设置有由斜管构成的斜管分离区，顶部设置有若干出水槽；所述沉淀澄清区设置有用于将底部污泥刮入排泥口的刮泥机。

通过采用上述技术方案，污水在进入沉淀澄清区中后在斜管分离区的作用下会快速完成泥水分离，清水会从出水槽排出，污泥会落到沉淀澄清区底部并最终在刮泥机的作用下从排泥口排出。

可选的，所述沉淀澄清区与所述熟化反应区之间连接有污泥回流管，所述污泥回流管上安装有污泥回流泵。

通过采用上述技术方案，将沉淀澄清区中的部分污泥泵回到熟化反应区中，能够增强系统的抗冲击能力，节省絮凝药剂的投加，提高絮凝效果，有利于产生能够快速沉淀的、较大的、均匀密实的矾花。

可选的，还包括氨气回收装置，所述氨气回收装置包括罩盖、采集管和喷淋式吸氨罐，所述采集管连接在罩盖与喷淋式吸氨罐之间，所述罩盖盖在气泳混凝区和\或气泳反应区上。

通过采用上述技术方案，可以将氨气吸收到喷淋式吸氨罐中形成氨水，供产区循环利用。

可选的，还包括pH调节区，所述pH调节区与沉淀澄清区的出水端连接并连通。

通过采用上述技术方案，可在pH调节区中将耐高温气泳葫芦池最终出水的pH值调低。

第二方面，本申请提供一种气化炉黑水处理循环利用系统，采用如下的技术方案：

一种气化炉黑水处理循环利用系统，包括耐高温气泳葫芦池和至少一个气化炉系统；

所述气化炉系统包括气化炉、沉降槽、灰水槽以及除氧器，所述气化炉出水进入所述沉降槽，所述沉降槽出水进入所述灰水槽，所述灰水槽出水一部分进入除氧器，另一部分进入耐高温气泳葫芦池的气泳混凝区，所述耐高温气泳葫芦池的出水进入除氧器，所述除氧器的出水进入气化炉。

通过采用上述技术方案，采用耐高温气泳葫芦池对气化炉系统的出水进行处理，有效改善气化炉系统工况，提高气化炉系统的稳定性，使得气化炉系统中不易结垢。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、耐高温气泳葫芦池局部脱氨、除硬、除硅、除氟、除悬浮物的功能，结构简单，占地小，效率高，布置灵活；

2、通过鼓泡器将空气吹入气泳混凝区和气泳反应区中形成气泳，有利于加速脱氨脱氮，并且利用气泳所产生的剧烈刮扫作用可以对池壁进行清理；

3、脱氨脱氮过程中充分利用了高温水体对氨氮脱出的促进作用，可以减少大约50%的气耗；

4、在脱氨反应的同时，发生充分的气旋搅拌，形成更优于机械搅拌的药、水混合程度；

6、可以将氨气吸收到喷淋式吸氨罐中形成氨水，供产区循环利用。

附图说明

图1是本申请实施例公开的耐高温气泳葫芦池的结构示意图；

图2是本申请实施例公开的气化炉黑水处理循环利用系统的结构示意图。

附图标记说明：1、气泳混凝区；11、混凝药剂加注管；12、pH值调节剂加注管；14、鼓泡器；15、罩盖；16、采集管；17、喷淋式吸氨罐；2、气泳反应区；21、除硅药剂加注管；22、除硬药剂加注管；23、除氟药剂加注管；3、熟化反应区；31、能量分散室；32、非混合室；33、导流筒；34、投加环；35、变频搅拌机；36、连接管；4、沉淀澄清区；41、排泥口；42、刮泥机；43、斜管分离区；44、出水槽；45、排泥管；46、污泥回流管；47、污泥外排泵；48、污泥回流泵；5、pH调节区；6、气化炉；7、沉降槽；8、灰水槽；9、除氧器。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种耐高温气泳葫芦池。参照图1，耐高温气泳葫芦池包括依次连接并连通的气泳混凝区1、气泳反应区2、熟化反应区3、沉淀澄清区4和pH调节区5。

气泳混凝区1与气泳反应区2之间通过过水堰隔开，过水堰一般为两区的共用室壁，且该共用室壁的顶部低于池顶标高。在本实施例中，气泳反应区2中设置两个反应室，两个反应室底部连通；在其它实施例中，反应室数量可以设置一个，也可以设置两个以上，反应室的数量可以根据水体在气泳反应区2中的反应时间长短来进行设置。

参照图1，气泳混凝区1连接有混凝药剂加注管11和pH值调节剂加注管12，可以通过混凝药剂加注管11向气泳混凝区1中添加混凝药剂，混凝药剂可以有效促进水体中的杂质聚合形成矾花，混凝药剂一般采用氯化铁。可以通过pH值调节剂加注管12向气泳混凝池中添加pH值调节剂来将水体的pH值调高，以使水体处于利于脱氨和除硬反应的状态，pH值调节剂主要是氢氧化钠。

参照图1，气泳反应区2连接有除硅药剂加注管21、除硬药剂加注管22和除氟药剂加注管23，除硅药剂一般采用氧化镁，除硬药剂一般采用碳酸钠，除氟药剂一般采用铝盐。通过向气泳反应区2中加入除硅、除硬、除氟药剂可以有效去除水体中的硅、氟含量，降低水体硬度。

参照图1，在气泳混凝区1和气泳反应区2中都安装有曝气管道，在曝气管道上间隔安装有鼓泡器14。通过向曝气管道中鼓入气体，然后由鼓泡器14将空气吹到气泳混凝区1和气泳反应区2中形成气泳，引诱氨氮加速从液相向气相转化，有效降低气水比，减少投资和运营成本。脱氨脱氮过程中充分利用了高温水体对氨氮脱出的促进作用，可以减少大约50%的气耗。在脱氨反应时，水体中会发生充分的气旋搅拌，形成更优于机械搅拌的药、水混合程度。另外，在气泳所产生的剧烈刮扫作用可以对池壁进行清理，有效避免恶劣结垢。

参照图1，在气泳混凝区1和气泳反应区2的顶部该有罩盖15，在罩盖15上连接有采集管16，采集管16远离罩盖15的一端连接有喷淋式吸氨罐17。从气泳混凝区1和气泳反应区2中脱离出的氨气，会经采集管16进入喷淋式吸氨罐17中，并形成氨水供产区使用。氨气的回收还可以避免氨气进入大气中污染环境。

参照图1，熟化反应区3包括沿水流方向依次设置的能量分散室31和非混合室32，能量分散室31和非混合室32底部连通，非混合室32上部与沉淀澄清区4连通，非混合室32构成上流式反应器，能进一步促进絮凝反应，利于获得较大的矾花。在能量分散室31设置有导流筒33、投加环34以及变频搅拌机35，投加环34用于向能量分散室31中添加絮凝剂。导流筒33悬挂在能量分散室31中；投加环34伸入导流桶内；变频搅拌机35采用提升式变频搅拌机35，变频搅拌机35的搅拌叶片处于导流筒33中并位于投加环34下方。在气泳反应区2底部与能量分散室31底部之间连接并连通有连接管36，需要注意的是，连接管36与能量分散室31连接的一端处于导流筒33正下方。

水体经连接管36进入能量分散室31后会先进入导流筒33内，水体在导流筒33中与絮凝剂混合并发生絮凝反应，然后沿着导流筒33向上流动最终从导流筒33上端流出，随后在导流筒33与能量分散室31室壁之间向下流动，随后部分水体再从导流筒33下端进入导流筒33、部分水体进入非混合室32，使得污水在能量分散室31中绕导流筒33内外循环流动，有效提高药剂利用率和絮凝效果。

参照图1，沉淀澄清区4底部设有排泥口41和用于将底部污泥刮入排泥口41的刮泥机42，在沉淀澄清区4中部偏上位置处设置有由斜管构成的斜管分离区43，顶部设置有若干出水槽44。污水在进入沉淀澄清区4中后在斜管分离区43的作用下会快速完成泥水分离，清水会从出水槽44排出，污泥会落到沉淀澄清区4底部并最终在刮泥机42的作用下从排泥口41排出。

参照图1，在沉淀澄清区4的排泥口41处连接有排泥管45和污泥回流管46；排泥管45上连接有污泥外排泵47，通过排泥管45可将进入排泥口41的污泥排出耐高温气泳葫芦池外。污泥回流管46远离排泥口41的一端与连接管36连接并连通，在污泥回流管46上安装有污泥回流泵48。通过污泥回流管46可以部分污泥泵回到熟化反应区3中，能够增强系统的抗冲击能力，节省絮凝药剂的投加，提高絮凝效果，有利于产生能够快速沉淀的、较大的、均匀密实的矾花。

本申请实施例一种耐高温气泳葫芦池的实施原理为：使用时，可将气化炉6系统中的灰水引入气泳混凝区1，并向气泳混凝区1中投入混凝药剂和pH值调节剂，以促进水体中的杂质聚合形成矾花，并将水体pH值调节到利于脱氨和除硬反应的状态。气泳混凝区1出水进入气泳反应区2中，气泳反应区2中投加除硅、除硬、除氟药剂，以除硅、除硬、除氟。在气泳混凝区1和气泳反应区2中，在气体吹脱的作用下，氨氮加速从液相向气相转化，最终以氨气的形式脱离水体。气泳反应区2出水进入熟化反应区3，熟化反应区3中投加絮凝剂，以使水体中产生能够快速沉淀的较大且均匀的矾花。熟化反应区3出水进入沉淀澄清区4，水体中的杂质沉淀到沉淀澄清区4底部，清水从沉淀澄清区4排出，流回气化炉系统再利用。

本申请还公开了一种气化炉黑水处理循环利用系统，参照图2，气化炉黑水处理循环利用系统包括耐高温气泳葫芦池和至少一个气化炉系统，本实施例中，气化炉系统以两个为例。

气化炉系统包括气化炉6、沉降槽7、灰水槽8以及除氧器9，气化炉6的出水端与沉降槽7连接，沉降槽7的出水端与灰水槽8连接，灰水槽8的出水端与除氧器9以及气泳混凝区1连接，pH调节区5的出水端与除氧器9连接，除氧器9的出水端与气化炉6连接。

本申请实施例一种耐高温气泳葫芦池的实施原理为：气化炉6排放出的黑水依次经沉降槽7、灰水槽8处理，然后一部分进入除氧器9中，另一部分先进入耐高温气泳葫芦池中处理、再进入除氧器9中，除氧器9的出水进入气化炉6中。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耐高温气泳葫芦池，其特征是：包括依次连接并连通的气泳混凝区(1)、气泳反应区(2)、熟化反应区(3)以及沉淀澄清区(4)；

所述气泳混凝区(1)和所述气泳反应区(2)中均设置有曝气管道，所述曝气管道上安装鼓泡器(14)。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温气泳葫芦池，其特征是：所述熟化反应区(3)包括沿水流方向依次设置的能量分散室(31)和非混合室(32)，所述能量分散室(31)和所述非混合室(32)底部连通；所述能量分散室(31)与所述气泳反应区(2)连通，所述能量分散室(31)中设有投加环(34)；所述非混合室(32)上部与所述沉淀澄清区(4)连通。

3.根据权利要求2所述的一种耐高温气泳葫芦池，其特征是：所述气泳反应区(2)与所述能量分散室(31)之间通过连接管(36)连接；所述连接管(36)进水端与气泳反应区(2)底部连接并连通，所述连接管(36)出水端与所述能量分散室(31)底部连接并连通；所述能量分散室(31)中设置有导流筒(33)，所述导流筒(33)位于所述连接管(36)出水端的正上方；所述投加环(34)位于导流筒(33)内。

4.根据权利要求3所述的一种耐高温气泳葫芦池，其特征是：所述能量分散室(31)中安装有变频搅拌机(35)，所述变频搅拌机(35)的搅拌叶片位于所述导流筒(33)内。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温气泳葫芦池，其特征是：所述沉淀澄清区(4)底部设有排泥口(41)，中部设置有由斜管构成的斜管分离区(43)，顶部设置有若干出水槽(44)；所述沉淀澄清区(4)设置有用于将底部污泥刮入排泥口(41)的刮泥机(42)。

6.根据权利要求1所述的一种耐高温气泳葫芦池，其特征是：所述沉淀澄清区(4)与所述熟化反应区(3)之间连接有污泥回流管(46)，所述污泥回流管(46)上安装有污泥回流泵(48)。

7.根据权利要求1所述的一种耐高温气泳葫芦池，其特征是：还包括氨气回收装置，所述氨气回收装置包括罩盖(15)、采集管(16)和喷淋式吸氨罐(17)，所述采集管(16)连接在罩盖(15)与喷淋式吸氨罐(17)之间，所述罩盖(15)盖在气泳混凝区(1)和\或气泳反应区(2)上。

8.根据权利要求1所述的一种耐高温气泳葫芦池，其特征是：还包括pH调节区(5)，所述pH调节区(5)与沉淀澄清区(4)的出水端连接并连通。

9.一种气化炉黑水处理循环利用系统，其特征是：包括权利要求1-8所述的耐高温气泳葫芦池和至少一个气化炉系统；

所述气化炉系统包括气化炉(6)、沉降槽(7)、灰水槽(8)以及除氧器(9)，所述气化炉(6)出水进入所述沉降槽(7)，所述沉降槽(7)出水进入所述灰水槽(8)，所述灰水槽(8)出水一部分进入除氧器(9)，另一部分进入耐高温气泳葫芦池的气泳混凝区(1)，所述耐高温气泳葫芦池的出水进入除氧器(9)，所述除氧器(9)的出水进入气化炉(6)。

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