[發明專利]一種煤氣化灰水回用的處理方法

有效

• 申請號: 201010203555.8
• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN102285722A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 周亞明;王志光;汪文梅;梁鐵
• 申請（專利權）人: 上海焦化有限公司
• 主分類號: C02F5/08
• 分類號: C02F5/08
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 許亦琳;余明偉

技術領域

本發明涉及一種煤氣化過程中灰水回用的處理方法，尤其是德士古氣化工藝灰水回用的處理方法，屬于水處理技術領域。

背景技術

目前，對于煤氣化技術而言，灰水系統主要存在以下幾個需要解決的問題：1、灰水系統的結垢；2、外排水的污染；3、水資源的浪費。隨著國家環保和節水的要求，部分廠家采用了將自然澄清的灰水進行回用的措施，雖然在嚴重結垢點加入一定比例的阻垢劑暫時緩解灰水結垢，但仍然存在著嚴重的結垢傾向，灰水系統的嚴重結垢會影響裝置的連續運行，縮短運行周期，嚴重的會造成不必要的停車。只有解決其結垢障礙，才能保證氣化裝置安全、穩定地運轉。我們認為灰水再循環系統，結垢的主要問題是由于粉煤灰中的可溶性氧化鈣水解生成氫氧化鈣，然后與天然水中的碳酸鹽硬度反應生成難溶的碳酸鈣(鎂)，當超過其溶度積時便會發生結晶析出、沉淀。普通開放式的灰水系統本身就存在著管道內部結垢問題，如果這部分水再作為循環水而反復使用時，碳酸鈣的結晶析出速度異常迅速，危及整個灰水系統的安全。

為了確保系統能長周期穩定運行，必須確保系統內水質穩定。為了確保水質穩定，有效的方法是維持一定外排水量，然而，維持外排水量，增加了企業廢水排放量，不能符合節能減排的要求，不利于環境保護。目前，煤化工企業裝置的灰水處理方法，通常情況下，采用將灰水引出系統進行生化處理，達到排放要求后作為廢水外排。

發明內容

本發明的目的是提供一種煤氣化工藝灰水回用的處理方法，尤其是德士古氣化工藝灰水回用的處理方法。可使處理過的灰水達到回用水的標準，以解決灰水系統的結垢問題。

為實現上述發明目的本發明所提供的技術方案是：

一種煤氣化工藝灰水回用的處理方法，其特征在于：所述的處理過程于沉淀池中進行，所述的沉淀池包括依次相連的第一水池、第二水池和第三水池；所述方法包括以下步驟：

1)將灰水與石灰水于第一水池的入口處混合，并進入第一水池中進行軟化反應，靜置沉淀后，上層清液溢流至第二水池中；所述石灰水的重量為所述灰水重量的2.5～5％；

2)于第二水池中引入質量百分濃度為5～10％的純堿水溶液與步驟1中所得上層清液混合并進行反應，靜置沉淀后，上層清液溢流至第三水池中進一步沉淀，所得清液作為工業循環水回用；所述純堿水溶液的重量為所述灰水重量的1～2％。

所述的石灰水由工業用生石灰加一定比例的水配制而成，可以是室溫下的飽和澄清石灰水，也可以是質量百分比濃度為5～10％的石灰乳液。所述飽和澄清石灰水可以由以下方法進行配制：將生石灰粉配制成5-15％的石灰乳液，再將石灰乳液靜置一段時間后，得到的上層澄清液即為飽和澄清石灰水。

較佳的，所述石灰水采用待處理的灰水進行配制；所述純堿水溶液采用自來水進行配制。

所述灰水為煤氣化工藝中排出的灰水，尤其是德士古氣化工藝中排出的灰水，其硬度應當小于1500mg/l(以CaCO₃計)。

較佳的，所述第一水池和第二水池中的溫度為55～70℃。

較佳的，所述煤氣化工藝為德士古氣化工藝，從該工藝的氣化系統中引出的灰水的溫度在55℃以上，不需經過任何處理而直接進入第一水池中進行軟化反應。

采用將從德士古氣化工藝的氣化系統中引出的灰水直接引入沉淀池中進行反應，可以利用灰水的余熱，將第一水池和第二水池中的水溫維持在55～70℃，在此溫度下有利于軟化處理，不但可以加快灰水的軟化過程，而且無需進行生化處理，經濟合理。

本發明的上述工藝過程基于石灰-純堿軟化的基本原理對灰水進行處理，經軟化處理后的灰水，硬度得到大幅度的降低，沉淀過濾后的灰水即可作為工業循環水回用。本發明的基本原理如下：

先向灰水中加入石灰水(Ca(OH)₂)，發生以下化學反應：

CO₂+Ca(OH)₂→CaCO₃↓+H₂O

Ca(HCO₃)₂+Ca(OH)₂→2CaCO₃↓+2H₂O

Mg(HCO₃)₂+2Ca(OH)₂→2CaCO₃↓+Mg(OH)₂↓+2H₂O