石灰纯碱软化-絮凝法处理水煤浆气化污水的应用.pdf

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1、2015年第22卷第3期化工生产与技术ChemicalProductionandTechnology·47·石灰纯碱软化一絮凝法处理水煤浆气化污水的应用万大军(神华包头煤4k5_r_有限责任公司，内蒙古包头014010)摘要针对气化污水硬度高易结垢的问题，采用石灰纯碱软化一絮凝法作为提标改造工艺．以高密度沉淀池为主要构筑物，进行预处理。实际运行结果表明，该方法在一定程度上缓解了气化污水结垢问题。保障了装置稳定运行。硬度去除率可达到72％，浊度去除率可达到77％．但受来水分散剂影响，处理效果波动较大。关键词石灰纯碱软化一絮凝；高密度沉淀池；硬度中图分类号X783文献标识

2、码AD0I10．3969／j．issn．1006—6829．2015．04．014某煤制烯烃项目的气化工艺采用德士古水煤浆而易在管壁、池体、水下设备表面结垢。同时，气化污加压气化技术。一般而言，水煤浆气化产生的废水成水水相中会存在若干酸性物质．如甲酸、碳酸、硫化分复杂，表现为高COD、高氨氮含量、低C／N，且水氢等。在酸性条件下，Ca2+、M等与Si032一易产生硅质、水量波动较大【1-31。工厂的污水处理系统处理的酸盐及硅酸盐晶体聚合物的结垢I51。因此，去除污水污水主要来自气化污水和甲醇制烯烃联合装置的污中较高的硬度，成为解决结垢问题的一个重要途径。水。原污水处理

3、装置工艺流程为调节池+厌氧一好氧在工程改造中，通过增加高密度沉淀池构筑物，基于(O)+曝气生物滤池(BAF)工艺，设计出水达到污石灰纯碱软化一絮凝法来去除气化污水中硬度。水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准后全部1．2石灰纯碱软化一絮凝法工艺原理进入中水回用系统[41。在实际运行过程中，由于气化投加石灰乳液，旨在去除碳酸盐硬度，其作用是污水水质硬度较高(通常在1．2～1．8g／L)，污水处理与水中碳酸氢盐反应，生成Mg(OH)：、CaCO，沉淀；加场的水下设备、曝气膜片、池壁及污水的排放管线管入纯碱NaCO，其作用是去除非碳酸盐硬度，其与壁出现了严重的结垢

4、现象。因而影响了污水装置的水中游离Ca2+、M反应生成CaCO3、MgCO3、Mg(OH)2平稳运行，也成为出水水质达标的重要制约因素。为沉淀析出。此，对污水处理场工艺进行了改造，增加了石灰纯高密度沉淀池由配水区、第1混合区、第2混合碱一絮凝法即高密度沉淀池为主的改造工艺处理气区、絮凝区、沉淀区和中和区组成。在第l混合区人化污水，以解决结垢问题。目前，以高密度沉淀池为口投加聚合硫酸铁(PFS)混凝剂．在第2混合区人处理气化污水的方法鲜见文献报道。口投加熟石灰乳液，2个混合区内均设有搅拌器。改造工程于2013年9月份完成并投入运行，PFS在该过程中与水迅速混合并水解，完

5、成混凝过程，2014年5月份运行正常。形成小颗粒絮体；熟石灰则与水充分接触混溶。与水中的暂时硬度反应，生成CaCO、Mg(OH)：等沉淀物，1工艺原理及流程但在搅拌器的作用下呈悬浮状态。高含量回流污泥1．1结垢分析回流到第2混合区，通过机械搅拌与水混合。污泥颗水煤浆气化工艺在反应中会产生大量CO，CO粒、小颗粒絮体和CaCO，悬浮物一同进入絮凝区。在激冷及洗涤过程中大量溶于水，然后形成HCO，一，在絮凝区投加碳酸钠和聚丙烯酰胺(PAM)。碳HCOf不稳定，在水温发生变化后，又分解成co?一。酸钠去除水中的非碳酸硬度：PAM则起到吸附架桥而气化污水的硬度较高，含大量Ca

6、2+、Mg2+等离子，作用，以回流污泥颗粒为凝聚核心，结合小颗粒絮体与水中的HC03-反应形成CaCO，、MgCO3而析出，从和CaCO悬浮物，生成可沉降的大颗粒矾花以提高收稿日期：20l5—o4—2O；修回13期：2015-05-08·48·万大军石灰纯碱软化一絮凝法处理水煤浆气化污水的应用安全与环保絮凝效果。大部分矾花在沉淀区沉淀并从水中分离密度沉淀池污染物的去除情况。期间进水Caz的质出来。污泥在沉淀区下部沉淀并浓缩。部分浓缩后的量浓度295-420mg／L，硬度(CaCO3计)485．7～1114污泥回流至二混区。在后混合区投加硫酸，调整出水mg／L，碱度13

7、~32．7mmol／L，浊度24-450NTU。pH在6—9的正常范围内。2．1硬度去除效果1．3改造后的工艺流程及运行参数系统硬度的变化情况如图2所示。工程改造前．原污水处理装置设计处理能力为400t／h。装置的主要过程为：各装置污水调节池一初沉池一A／O池BAF，同时配套事故池、污泥处理单元等辅助设施。槲改造工程是在气化污水进入调节池前，增设除硬单元，同时配套加药系统、污泥贮池及板污泥脱水酪单元等辅助设施。除硬度单元由缓冲池+高密度沉淀池构成。改造工程设计处理能力300t／h．主要过程：气化污水缓冲池高密度沉淀池原调节池．t／d高密度沉淀池产生的