[发明专利]一种处理煤气化灰水或黑水的电化学除硬除浊一体化装置及其处理方法和用途

权利要求书

1.一种处理煤气化灰水或黑水的电化学除硬除浊一体化装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的电化学反应区(1)、碱度调节区(2)和沉淀区(3)。

2.根据权利要求1所述的电化学除硬除浊一体化装置，其特征在于，所述电化学除硬除浊一体化装置包括碱度加药装置(4)，所述碱度加药装置(4)与碱度调节区(2)相连；

优选地，所述电化学除硬除浊一体化装置包括与沉淀区(3)相连的污泥处理装置(5)；

优选地，所述污泥处理装置(5)为板框压泥机、叠螺压泥机、真空带式机或离心机中任意一种或至少两种的组合，优选为板框压泥机；

优选地，所述电化学除硬除浊一体化装置包括电源模块(6)，所述电源模块(6)与电化学反应区(1)相连；

优选地，所述电源模板(6)采用直流电源、脉冲电源或交流电源中任意一种，优选为直流电源；

优选地，所述电化学除硬除浊一体化装置包括监测控制模块(7)，所述监测控制模块(7)与电化学反应区(1)和碱度调节区(2)相连。

3.根据权利要求1或2所述的电化学除硬除浊一体化装置，其特征在于，所述电化学反应区(1)设置电化学反应器；

优选地，所述电化学反应器的材质为金属铁、金属铝或合金中任意一种或至少两种的组合，优选为金属铁；

优选地，所述沉淀区(3)采用斜管式沉淀或斜板式沉淀；

优选地，所述斜管式沉淀中采用的斜管和斜板式沉淀中采用的斜板的材质均独立地为碳钢、玻璃钢或耐温有机材料中任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述耐温有机材料为聚四氟乙烯、聚乙烯或聚丙烯中任意一种或至少两种的组合。

4.一种处理煤气化灰水或黑水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)对待处理煤气化灰水或黑水进行电化学处理，原位生成絮凝核并形成絮凝核网；

(2)调节步骤(1)电化学处理后的煤气化灰水或黑水的碱度，使煤气化灰水或黑水中的结垢性离子反应生成沉淀物，再经沉淀得到处理后的煤气化灰水或黑水。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述待处理煤气化灰水或黑水的硬度为0mg/L～5000mg/L且不包括0mg/L，浊度为0NTU～100NTU且不包括0NTU，悬浮物含量为0mg/L～10000mg/L且不包括0mg/L；

优选地，步骤(1)所述待处理煤气化灰水或黑水的温度为25℃～100℃，优选为50℃～100℃；

优选地，步骤(1)所述待处理煤气化灰水或黑水的流量为0m³/h～500m³/h且不包括0m³/h。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述电化学处理过程中调节电流密度为0A/m²～200A/m²且不包括0。

7.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述调节碱度为调节煤气化灰水或黑水的pH至7～14；

优选地，步骤(2)所述调节碱度所用调节剂为CO₂气体、氢氧化钠或碳酸钠中任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求4-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述沉淀过程产生的沉淀物进行污泥处理后排出。

9.根据权利要求4-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)待处理煤气化灰水或黑水进行电化学处理，调节电流密度为0A/m²～200A/m²且不包括0，原位生成絮凝核并形成絮凝核网，其中待处理煤气化灰水或黑水的硬度为0mg/L～5000mg/L且不包括0mg/L，浊度为0NTU～100NTU且不包括0NTU，悬浮物含量为0mg/L～10000mg/L且不包括0mg/L，温度为50℃～100℃；

(2)调节步骤(1)电化学处理后的煤气化灰水或黑水的碱度至pH为7～14，使煤气化灰水或黑水中的结垢性离子反应生成沉淀物，再经沉淀得到处理后的煤气化灰水或黑水，沉淀过程产生的沉淀物进行污泥处理后排出。

10.根据权利要求1-3任一项所述的电化学除硬除浊一体化装置的用途，其特征在于，将所述电化学除硬除浊一体化装置嵌入现有煤气化灰水和/黑水系统中；

优选地，将所述电化学除硬除浊一体化装置嵌入现有煤气化灰水和/黑水系统中，与现有煤气化灰水和/黑水系统中的闪蒸装置、沉降槽或澄清槽通过管道连接。