一种煤气化黑灰水处理方法及处理系统技术方案

本申请涉及水处理技术领域，特别涉及一种煤气化黑灰水处理方法及处理系统，处理方法包括如下步骤：黑水进入沉降槽得到灰水，有Q

【技术实现步骤摘要】
一种煤气化黑灰水处理方法及处理系统
本申请涉及水处理
，特别涉及一种煤气化黑灰水处理方法及处理系统。
技术介绍
煤的高效与清洁利用一直是我国环保和能源领域中的重大技术难题，也是影响我国一次能源比例结构的关键技术之一。随着煤化工产业链的快速发展，煤化工水处理工艺问题得到了行业人士的高度重视，尤其是在煤化工产业发展的过程中，不同的气化技术产生的废水的水质、水量均有差异，目前应用较多的气化技术主要碎煤加压气化、粉煤气化和水煤浆气化，这些气化技术利用各种气化炉均会产生渣水，渣水主要由黑水和灰水两部分组成，黑水是由气化炉、洗涤塔、渣水池排出的水。灰水是黑水经过多级闪蒸、絮凝、澄清后形成的水，大部分灰水经脱氧器后循环利用。煤气化处理后产生的黑水和灰水具有高温、高硬度、高悬浮物以及沉降性不好的特点。黑(灰)水系统是气流床煤气化长周期、稳定运行的关键，而黑(灰)水水质问题又是黑(灰)水系统运行的关键，因此管控好黑(灰)水水质对气化运行非常重要。因为产生的灰水温度较高，TDS浓度较大，一般会在3000mg/L以上，在煤制浆过程中，需要添加助熔剂以改善煤气化条件，因而不同程度(因煤种而异)地引入了钙和镁离子，而导致了水中的硬度也比较大(一般在800mg/L～1500mg/L(以CaCO3计)甚至更高，钙离子、镁离子和二氧化硅等含量高，主要是钙硬度高。因此通常需要对黑(灰)水进行除硬以降低硬度，否则会导致设备、管线结垢严重，影响气化系统的稳定运行。目前，对于煤气化技术而言，黑(灰)水系统主要存在以下几个需要解决的问题：1、黑(灰)水系统的结垢问题；(2)、当前黑灰水处理过程中需要外排水以维持系统的含盐量，外排水造成污染；(3)、外排水造成的水资源浪费；(4)、为了解决结垢问题，通常需要加入大量的分散剂和阻垢剂，药剂投加量大。需要摸索新的处理工艺以解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本申请的目的之一在于提供一种煤气化黑灰水处理方法，其优点是既可以改善系统结垢严重影响系统运行现象，也可以减少外排水的排放，减少水资源浪费的同时降低外排水的污染，还可以减少分散剂和阻垢剂的投加，节约运行成本。本申请的目的之二在于提供一种实现上述处理方法的处理系统，其优点是通过该系统实现上述方法，可以改善系统结垢严重影响系统运行现象，也可以减少外排水的排放，减少水资源浪费的同时降低外排水的污染，还可以减少分散剂和阻垢剂的投加，节约运行成本。本申请的上述目的之一是通过以下技术方案得以实现的：一种煤气化黑灰水处理方法，包括以下步骤：黑水进入沉降槽沉降，沉降得到的清水为灰水，使Q1流量灰水进入多功能反应区处理，多功能反应区处理包括除硅、除硬、除氟处理，剩余流量Q2的灰水直接进入灰水槽中，经过多功能反应区处理后的灰水有Q排外排，剩余部分进入灰水槽中与直接进入灰水槽的灰水混合，得到可循环使用的灰水；；其中，Q排根据灰水槽(2)中所得灰水的循环使用要求来确定；并且，Q1流量和Q2流量按照以下方式确定：对沉降槽的灰水进行总硅含量Si1、总硬度H1以及氟化物总含量F1进水水质的测量，设定灰水槽的灰水出水水质要求最大值为水质设定值，分别为总硅含量Si0、总硬度H0以及氟化物总含量F0，将进水水质测定值分别与水质设定值进行对应比较；当Si1≤Si0、H1≤H0且F1≤F0的时候，Q1为0，沉降得到的灰水除Q排外直接进入灰水槽内；当Si1、H1以及F1中有任意一个测量值大于水质设定值，Q1按照以下公式计算：以总硬度H0为参数按照公式(A)计算Q1：Q1/Q0＝(H1-H0)/(H1-300)…………………………(A)式(A)中，Q0为沉降后得到灰水的总流量，单位为mg/L；以总硅含量Si0为参数按照公式(B)计算Q1：Q1/Q0＝(Si1-Si0)/(Si1-30)…………………………(B)；以氟化物总含量F0为参数按照公式(C)计算Q1：Q1/Q0＝(F1-F0)/(F1-5)…………………………(C)；若是Si1、H1以及F1中有一个参数测量值大于水质设定值，则Q1为不合格参数对应公式计算的值，Q2＝Q0-Q1；若是Si1、H1以及F1中至少有两个参数测量值大于水质设定值，则Q1取不合格参数对应公式计算值的最大值，Q2＝Q0-Q1。通过采用上述技术方案，本申请中首先将沉降后的清水与水质设定值进行比较，检测是否合格，合格的灰水直接进入灰水槽，而灰水若是不合格，灰水中硅含量较大，且硬度高、氟含量也较高，其直接进入后续单元容易结垢，本申请中将沉降后的灰水分流先进入多功能区内进行除硅、除硬以及除氟，经过处理后水中的硬度、硅、氟化物以及含盐量均会大大降低，然后与未处理、直接进入灰水槽的灰水直接混合，既可以降低后续处理过程中系统结垢可能性，防止结垢严重影响系统的运行，保证气化系统可以平稳运行，而且相较于现有技术中沉降后的灰水直接进入灰水槽中添加分散剂和阻垢剂，可以大大减小分散剂和阻垢剂的添加量，甚至不需要添加阻垢剂，节约运行成本和药剂成本。另外，通过对进入多功能区进行处理的最大水流量Q1的确定，可以精准控制多功能区内处理流量，进而据此可以确定投加的药剂量，不会造成药剂的浪费投加。为了维持整个运行系统中的硬度、总硅以及盐度平衡，通常在沉降槽至灰水槽之间会外排部分灰水，也会补充脱盐水，本申请中部分水进入多功能反应区处理后降低硬度以及含盐量，并将经过多功能反应区处理后的部分水外排可以减小外排水量，由原来的外排水量20-30％降低至仅需要外排10％左右即可，可以减少运行成本，使得更多的灰水经过脱氧处理后可以循环利用，增大灰水循环量，也可以减少脱盐水的补给，节省处理费用，当然也可以使得功能区内除硅除硬以及除氟过程能够更加顺利，形成良性循环系统。而且外排的水先经过多功能反应区处理后降低硬度、含盐量、含硅量以及含氟量，后续进入污水处理厂处理的时候也可以减少污水处理厂的处理压力。本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：沉降后的灰水进入多功能反应区处理操作为：除硅除硬：向灰水中依次投加除硬除硅药剂，搅拌或曝气；除氟：向除硅除硬后的灰水中投加除氟药剂，，搅拌或曝气；絮凝：向除氟后的灰水中投加絮凝剂，搅拌；沉淀：絮凝后的灰水进行沉淀分离得到的上清液进入灰水槽内。通过采用上述技术方案，沉降后的灰水首先进行除硬除硅操作，然后进行除氟，在絮凝剂的作用下，细小的矾花迅速聚集形成较大密实的大矾花，然后进行泥水分离，分离后的清水从出水槽流出，实现灰水的除硬除硅和除氟以及悬浮物，既可以减小外排水量，也可以减小分散剂和阻垢剂的添加，而且相较于在灰水槽中加入分散剂和阻垢剂，本申请中的处理方法可以从根源上去掉结垢性离子，从而大大减少后续结垢的风险，从而减少管道维修以及因此而导致的停工检修状况，保证系统的平稳运行，提高工作效率。本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：黑水进入沉降槽沉降之前还进行多级闪蒸处理，黑水进入沉降槽沉降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤气化黑灰水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：/n黑水进入沉降槽(1)沉降，沉降得到的清水为灰水，使Q

【技术特征摘要】
1.一种煤气化黑灰水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
黑水进入沉降槽(1)沉降，沉降得到的清水为灰水，使Q1流量灰水进入多功能反应区处理，多功能反应区处理包括除硅、除硬、除氟处理，剩余流量Q2的灰水直接进入灰水槽(2)中，经过多功能反应区处理后的灰水有Q排外排，剩余部分进入灰水槽(2)中与直接进入灰水槽(2)的灰水混合，得到可循环使用的灰水；
其中，Q排根据灰水槽(2)中所得灰水的循环使用要求来确定；
并且，Q1流量和Q2流量按照以下方式确定：
对沉降槽(1)的灰水进行总硅含量Si1、总硬度H1以及氟化物总含量F1进水水质的测量，设定灰水槽(2)的灰水出水水质要求最大值为水质设定值，分别为总硅含量Si0、总硬度H0以及氟化物总含量F0，将进水水质测定值分别与水质设定值进行对应比较；当Si1≤Si0、H1≤H0且F1≤F0的时候，Q1为0，沉降得到的灰水除Q排外直接进入灰水槽(2)内；
当Si1、H1以及F1中有任意一个测量值大于水质设定值，Q1按照以下公式计算：
以总硬度H0为参数按照公式（A）计算Q1：
Q1/Q0=（H1-H0）/（H1-300）…………………………（A）
式（A）中，Q0为沉降后得到灰水的总流量，单位为mg/L；
以总硅含量Si0为参数按照公式（B）计算Q1：
Q1/Q0=（Si1-Si0）/（Si1-30）…………………………（B）；
以氟化物总含量F0为参数按照公式（C）计算Q1：
Q1/Q0=（F1-F0）/（F1-5）…………………………（C）；
若是Si1、H1以及F1中有一个参数测量值大于水质设定值，则Q1为不合格参数对应公式计算的值，Q2=Q0-Q1；若是Si1、H1以及F1中至少有两个参数测量值大于水质设定值，则Q1取不合格参数对应公式计算值的最大值，Q2=Q0-Q1。


2.根据权利要求1所述的一种煤气化黑灰水处理方法，其特征在于：沉降后的灰水进入多功能反应区处理操作为：
除硅除硬：向灰水中依次投加除硬除硅药剂，搅拌或曝气；
除氟：向除硅除硬后的灰水中投加除氟药剂，搅拌或曝气；
絮凝：向除氟后的灰水中投加絮凝剂，搅拌；
沉淀：絮凝后的灰水进行沉淀分离得到的上清液进入灰水槽(2)内。


3.一种实现如权利要求1-2中任意一项所述的煤气化黑灰水处理方法的处理系统，其特征在于：包括沿着污水流动方向依次设置的沉降槽(1)和灰水槽(2)，沉降槽(1)与灰水槽(2)之间设置有第一流通管(4)和第二流通管(5)，第二流通管(5)上设置有对灰水进行除硬、除硅和除氟处理的多功能处理器(3)，多功能处理器(3)包括沿着灰水流动方向依次设置的除硬除硅反应池、除氟池(34)、絮凝池(35)和沉淀池(36)，除硬除硅反应池与沉降槽(1)连通，沉淀池(36)内设有出水槽，出水槽与灰水槽(2)连通，且出水槽连接有灰水外排泵(39)。


4.根据权利要求3所述的一种煤气化黑灰水处理系统，其特征在于：还包括第一数据采集模块(6)、控制中心(7)和流量控制装置(8)，
第一数据采集模块(6)用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓阳，谢晓朋，
申请(专利权)人：北京翰祺环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11