一种用于高温煤气化除硬除硅的水处理单元及除硬除硅水处理系统技术方案

本申请涉及水处理领域，特别涉及一种用于高温煤气化除硬除硅的水处理单元及除硬除硅水处理系统，水处理单元，包括除硬除硅区，所述除硬除硅区包括沿着污水流动方向设置的若干混凝池以及用于除硬除硅的药剂投加管，最后一个混凝池安装有曝气管路；本申请还公开了一种除硬除硅水处理系统，包括沉淀单元，还包括设在沉淀单元上游的上述水处理单元，本申请具有能够减弱池内搅拌器和沉淀单元斜管结垢，不会出现结垢严重的情况，保证整个系统正常运行的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高温煤气化除硬除硅的水处理单元及除硬除硅水处理系统
本申请涉及水处理的
，特别涉及一种用于高温煤气化除硬除硅的水处理单元及除硬除硅水处理系统。
技术介绍
我国拥有丰富的煤炭资源，如何将其清洁、高效地加以利用，一直是科研人员重点研究领域之一。目前，煤气化是煤高效综合利用的主要方式，煤气化是指煤在气化炉内，在一定的温度和压力条件下，使煤中的有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一序列的化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。我国煤炭、水资源呈明显的逆向分布特征，煤化工项目大多分布在煤炭资源丰富但水资源匮乏的区域，水环境容量不足，煤化工项目的快速发展加剧了当地水资源的供需矛盾，水的问题已经成为制约煤化工产业发展的瓶颈。废水“近零排放”能最大限度地处理和回用项目产生的各种废水，实现废水零排放是煤化工发展的自身要求，是缓解当地水资源紧缺的重要途径。煤化工项目产生的废水主要包括气化废水、生活及其他有机废水、循环排污水、化学水站排水、初期雨水、地面冲洗水和其他特征废水；在污水处理及回用过程中，还会产生浓盐水及高浓盐水。其中最重要的是对气化废水的处理。对于煤化工项目，不同气化技术产生气化废水的水质、水量差异较大，目前应用较多的主要有碎煤加压气化、粉煤气化和水煤浆气化。其中的粉煤气化水与水煤桨气化水水质一般TDS浓度高，并且出水温度较高，且含有高硬度高硅化合物，由于硬度和硅(通常以二氧化硅计)含量高容易造成设备和管道结垢、堵塞，致使生产装置不得已停车清洗或更换管道、设备,严重影响工艺系统长周期稳定运行，并且大大增加了系统运行和开停车费用。容易造成后续生化单元生化系统曝气头结垢、堵塞；回用单元膜系统结垢污堵；蒸发器、预热器结垢，影响换热效果；同时，在对此种高硬度高硅废水进行深度处理时，由于硅含量高反渗透膜会在短时间内结垢且很难清洗，导致膜性能降低甚至失效，极大影响了反渗透膜的使用寿命和废水处理系统的处理效率,提高了水处理成本，已成为困扰煤化工企业做零排放的难题。因此需要对气化水进行除硅、除硬度。目前常见除硬度、除硅的技术为向水中投加石灰和碳酸钠进行除硬度，利用氧化镁进行除硅，而对于这种高温度、高硬度、高硅的水，在处理中会使得高密度沉淀系统中的搅拌器容易结垢，引起搅拌器电机负载增大，造成电机发烫，甚至会断开跳停，从而导致搅拌器不能运行。此外，目前利用高效沉淀池除硬过程中所加入的纯碱都是在絮凝区与絮凝剂一起加入的，如果对于这重高温高硬度高硅的水质还是按照此种设置投加，将会导致后端沉淀池的斜管也会结垢严重，甚至会导致斜管坍塌，需要定期清理。
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用于高温煤气化除硬除硅的水处理单元，具有能够减弱池内搅拌器结垢，不会导致结垢严重的情况，保证搅拌器正常运行的特点。本申请的目的之二在于提供一种除硬除硅水处理系统，具有能够减弱池内搅拌器和沉淀单元斜管结垢，不会出现结垢严重的情况，保证整个系统正常运行的特点。本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于高温煤气化除硬除硅的水处理单元，包括除硬除硅区，所述除硬除硅区包括沿着污水流动方向设置的若干混凝池以及用于除硬除硅的药剂投加管，最后一个混凝池内安装有曝气管路。通过采用上述技术方案，除硬除硅区内对污水进行除硬和除硅，本申请中在最后一个混凝池中设置有爆气管路，利用爆气实现混凝池中污水的搅动混合，减少了结垢的可能性，使得系统运行更加稳定，甚至采用爆气管道取代搅拌器的时候，还可以有效减少前期的设备投资，节约成本。本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：安装有爆气管路的混凝池内还安装有混凝搅拌器。通过采用上述技术方案，如此设置，既可以提高混凝池内混合液的混合效果，而且可以减小混凝池内混凝搅拌器结垢现象。本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述除硬除硅区包括沿着污水流动方向依次连通的第一混凝池、第二混凝池和第三混凝池，所述药剂投加管包括碱物质投加管、镁剂投加管、混凝剂投加管和纯碱投加管；所述碱物质投加管和镁剂投加管连接在第一混凝池上，所述混凝剂投加管连接在第二混凝池上，所述纯碱投加管连接在第三混凝池上，所述曝气管路安装在所述第三混凝池内。通过采用上述技术方案，第一混凝池内投加碱物质，调节原污水呈碱性去除暂时硬度，镁剂的投加使得第一混凝池中部分生成氢氧化镁，对硅进行吸附，然后进行第二混凝池内，在混凝剂的作用下发生混凝产生絮凝体，然后进入第三混凝池内，第三混凝池内纯碱的投加进一步去除硬度，进行除硬除硅，过程中，曝气管路的设置使得第三混凝池内纯碱与污水的充分混合，而且减少了结垢的可能性，使得系统运行更加稳定。本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一混凝池和第二混凝池内均设置有混凝搅拌器。通过采用上述技术方案，第一混凝池和第二混凝池内设置的混凝搅拌器使得药剂与污水进行充分的混合，从而保证除硬除硅效果。本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二混凝池内也设置有曝气管路。通过采用上述技术方案，第二混凝池内会生产较多的沉淀或絮凝体，第二混凝池内设置有曝气管路，可以保证污水与药剂混合效果的同时，减少混凝搅拌器结垢可能性，进一步保证系统运行的平稳性。本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述曝气管路包括与曝气源连通的曝气总管，所述曝气总管连通有至少一个曝气支管，曝气支管的管口处于混凝池内且靠近池底一侧。通过采用上述技术方案，如此设置可以对混凝池具有更好的曝气效果，并且不会导致曝气管口结垢堵塞。本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述曝气支管上设置有阀门。通过采用上述技术方案，阀门的设置可以控制曝气支管的曝气以及曝气量。本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述曝气支管安装于混凝池池壁上。通过采用上述技术方案，如此设置可以对混凝池内靠近池壁处的污水也进行曝气混合，保证药剂与污水的混合效果。为实现上述第二个目的，本申请提供了以下技术方案，一种除硬除硅水处理系统，包括沉淀单元，还包括设在沉淀单元上游的用于除硬除硅的水处理单元。通过采用上述技术方案，将设置有曝气管路的水处理单元应用于水处理系统中，可以减少混凝搅拌器的结垢现象，从而保证水处理系统的稳定运行。本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括与最后一个混凝池连通的絮凝池，絮凝池远离水处理单元一侧通过一过水堰与沉淀单元连通，沉淀单元内设置有斜管。通过采用上述技术方案，如此设置，絮凝区内的污水直接进入沉淀单元内，增加了在沉淀单元内沉淀时间，不会让絮凝池内未反应完成的污水进入斜管处反应，减少斜管处的结垢现象，减少清理斜管的频率，且不会导致斜管的结垢现象严重，导致斜管坍塌，保证水处理系统运行的稳定性。本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：絮凝池内设置有导流筒，导流筒内含有絮凝搅拌器以及絮凝剂投加环。通过采用上述技术方案，絮凝剂投加环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高温煤气化除硬除硅的水处理单元，包括除硬除硅区，其特征在于：所述除硬除硅区包括沿着污水流动方向设置的若干混凝池以及用于除硬除硅的药剂投加管，最后一个混凝池内安装有曝气管路(1)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于高温煤气化除硬除硅的水处理单元，包括除硬除硅区，其特征在于：所述除硬除硅区包括沿着污水流动方向设置的若干混凝池以及用于除硬除硅的药剂投加管，最后一个混凝池内安装有曝气管路(1)。


2.根据权利要求1所述的一种用于高温煤气化除硬除硅的水处理单元，其特征在于：安装有曝气管路(1)的混凝池内还安装有混凝搅拌器(9)。


3.根据权利要求1所述的一种用于高温煤气化除硬除硅的水处理单元，其特征在于：所述除硬除硅区包括沿着污水流动方向依次连通的第一混凝池(4)、第二混凝池(5)和第三混凝池(6)，所述药剂投加管包括碱物质投加管(41)、镁剂投加管(42)、混凝剂投加管(51)和纯碱投加管(61)；
碱物质投加管(41)和镁剂投加管(42)连接在第一混凝池(4)上，混凝剂投加管(51)连接在所述第二混凝池(5)上，所述纯碱投加管(61)连接在所述第三混凝池(6)上，曝气管路(1)安装在所述第三混凝池(6)内。


4.根据权利要求3所述的一种用于高温煤气化除硬除硅的水处理单元，其特征在于：所述第一混凝池(4)和第二混凝池(5)内均设置有混凝搅拌器(9)。

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