[发明专利]煤气化污水回用处理方法与装置

说明书

本发明属于煤气化污水处理技术领域，具体的涉及一种煤气化污水回用处理方法与装置。通过先向煤气化污水中投加絮凝剂去除悬浮灰分，再投加碱液去除钙硬，之后通过除氨降低水中氨氮后，进入过滤单元进行过滤，然后进行电吸附除盐，产水回用于水煤浆补水，浓水进行除氟处理，最后进行生化处理至达标排放。本发明所述的煤气化污水回用处理方法与装置，在能保证煤气化污水高产水率回用的同时，又降低了浓水水量和有机物含量，浓水达标处理成本低。

技术领域

本发明属于煤气化污水处理技术领域，具体的涉及一种煤气化污水回用处理方法与装置。

背景技术

我国是一个多煤贫油少气的国家，煤炭作为基础能源和重要原料，将长期是我国的主体能源。通过不同的工艺过程，煤炭可以转为各种化工原料。目前已成功应用了很多煤化工技术，如煤制甲醇、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气、煤制氢气等，这些技术可以解决贫油、少气能源矛盾问题。上述煤化工技术均需要将煤气化，常用的煤气化技术为水煤浆加压气化技术，即将煤、水、添加剂、碱、石灰石等按一定比例混合通过磨煤机制成含煤60％左右的水煤浆，水煤浆和氧气在气化炉中高温高压反应生成粗合成气，再经耐硫变换、低温甲醇清洗等流程制成精制合成气。水煤浆含水约40％，其它辅助、洗涤、冷却等设施也需要用水，可见煤气化用水量较大，为节约用水，一般将气化炉排放水、洗涤塔排放水经闪蒸后的脱水滤液回用于水煤浆制备的补充水，灰水部分换热后作为洗涤塔补充循环水，部分则冷却后作为污水排出送往生化污水处理系统，处理达标后排放或回用。

煤气化污水电导率3600～4000μS/cm，钙硬约600～800mg/L，碱度约600～800mg/L，氯离子200～300mg/L，硫酸根50～100mg/L，氟离子10～20mg/L，氨氮300～350mg/L，COD450～550mg/L。在污水处理后排放时发现，当有机物、氨氮、总氮等指标达标后，氟离子不能达标(某地域为1.5mg/L)。与其它污水混合后，仍存在氟离子超标的问题。处理氟离子常用的技术为树脂交换或投加除氟剂，水量大导致除氟设备投资大或除氟剂投加量大。在污水回用时，往往采用加碱除钙+超滤+反渗透工艺，但总体产水率低于65％，且形成的浓水因盐含量高、COD浓缩，存在难处理的问题。

专利CN 103771650B提供了一种煤气化废水的处理方法，包括：(1)石灰软化，首先向煤气化废水中投加石灰乳，使废水中的钙盐、镁盐与石灰乳发生化学沉淀，静置沉淀后过滤上清液；(2)臭氧氧化，步骤(1)过滤后的废水进入臭氧氧化装置处理；(3)MBBR处理，经臭氧氧化的废水进入到MBBR处理；(4)粗过滤；(5)连续膜过滤或超滤；(6)反渗透处理；(7)多效蒸发，对反渗透处理得到的浓缩液进行多效蒸发，进一步对多效蒸发得到的浓缩液进行结晶处理。该发明方法既可以高效去除煤气化废水中COD、氨氮和色度等主要污染物，同时可以大大降低废水中的含盐量，保证双膜的高效和长期运行，实现煤气化废水的零排放。该专利采用了臭氧氧化辅助生化处理来保证双膜的运行，投资大，运行成本高。多效蒸发工艺也存在投资大，运行成本高的问题。

专利CN 105565581 B提供了一种煤制乙烯污水综合处理方法。包括以下步骤：向煤气化段污水中加聚丙烯酰胺絮凝沉淀、采用过滤器保安过滤、电吸附除盐、电吸附浓水与MTO污水混合水混合进行短程硝化反硝化、氮气吹脱除氧、厌氧氨氧化反应、泥水分离和碳化硝化。发明运行成本低，经处理后出水COD含量低，氨氮检不出，亚硝酸根检不出，整个工艺过程不产生二次污染。该发明采用1～2ppm聚丙烯酰胺预处理污水，水中残留的聚丙烯酰胺存在对后续电吸附组件造成污染的隐患，同时污水中钙硬、氟离子浓度高，在电吸附浓缩时存在氟化钙结垢的风险，影响电吸附除盐装置的稳定运行。同时电吸附浓水浓缩了污水中的氨氮，导致后续生化处理时处理难度大，流程长。

综上所述，当前煤气化污水处理回用时存在以下技术问题：

1、污水具有水量大、高钙硬、高氨氮、高COD等特点，导致处理回用流程长，投资运行成本高、占地面积大。

2、污水处理后采用超滤+反渗透除盐，存在产水率低，浓水难处理的问题。