[发明专利]一种航天炉气化工艺外排废水的除硅方法

说明书

一种航天炉气化工艺外排废水的除硅方法，属于煤液化污水处理技术领域，现有技术中的航天炉气化工艺外排废水总硅不达标而不能保证系统长周期运行的问题，本发明采用镁剂除硅、铝盐混凝和固液分离器结合的方法，在排泥量减小以及不用占地面积大的沉降槽情况下，有效去除水中可溶性二氧化硅和部分胶体硅，实现回用水二氧化硅浓度控制在20mg/L。本发明效果明显，工艺流程简单，占地面积小，控制方便可靠，既可满足工业企业降低污水处理成本需要，也实现了影响系统长周期运行的二氧化硅的有效去除，满足了企业环保和生产经营的需要。

技术领域

本发明属于煤液化污水处理技术领域，具体涉及一种航天炉气化工艺外排废水的除硅方法。

背景技术

目前在煤化工领域，特别是航天炉加压气化技术，以粉煤颗粒和纯氧为原料，在高温、高压条件下进行部分氧化反应，生成以一氧化碳和氢气为有效成分的粗合成气的过程中，为了洗涤粗合成气中杂质和降低炉渣温度，而产生含有一定量的钙、镁金属离子和悬浮物、氨氮等废水。在特别使用山西晋城的“三高”煤炭时，生产过程产生的废水硅是由煤炭燃烧后的炉渣降温接触水等带入水系统，废水含有微量总硅可达200-300mg/L。溶解硅具有很大的聚合能力，可逐渐结合在一起形成典型的硅胶体溶液。水中胶体硅和溶解硅之间可以相互转换，这些废水一般显弱酸性，且温度较高，废水中胶体硅不易转换为溶解硅。随着环保要求提高，该废水需要MVR膜回收处理，达到全部回收利用，在运行过程中，因无法有效降低胶体硅和可溶硅含量值(＜20mg/L)，达到生产水原水的标准，而在回用水装置反渗透膜产生上硅酸盐沉淀，从而造成回用水装置反渗透膜除盐效率降低、快速失效问题。

目前通常的方法有混凝除硅、反渗透除硅、超滤除硅、电絮凝除硅、离子交换除硅等，其中混凝除硅操作简便、流程简单、应用最为广泛。单一的混凝除硅是利用某些金属的氧化物或氢氧化物对硅的吸附或凝聚来达到除硅目的的一种物理化学方法，这是一种非深度除硅的方法，可分为镁剂除硅、铝盐除硅、铁盐除硅和石灰除硅。

发明内容

本发明针对现有技术中的航天炉气化工艺外排废水总硅不达标而不能保证系统长周期运行的问题，提供一种航天炉气化工艺外排废水的除硅方法，具体涉及用于化工、燃煤发电厂、煤矿及其他含硅污水外排或循环使用前对其硅离子进行固化去除，以满足外排水的环保要求及循环水的工艺稳定需要。

本发明采用如下技术方案：

一种航天炉气化工艺外排废水的除硅方法，包括如下步骤：

第一步，调节外排废水的pH值至9.5-10，添加镁剂进行反应，反应时间为30min；

第二步，向第一步反应完成后的废水中加入混凝剂，在反应釜中反应25min；

第三步，将第二步反应完成后的废水进入固液分离器，固液分离器的底部加入聚丙烯酰胺，废水在固液分离器中停留10min，得到上清液和二级沉淀污泥，上清液从固液分离器顶部流出，继续循环使用，部分二级沉淀污泥回流至第二步中，对混合废水进行辅助混凝处理。

第一步中所述外排废水的pH值调节采用液碱、石灰中的任意一种。

第一步中所述镁剂包括氧化镁粉末，粒度90μm以下含量大于90%，添加浓度为300-500ppm。

第二步中所述混凝剂包括聚合氯化铝和硫酸铝的混合溶液，浓度为10wt%，添加量为废水中总硅质量的1-10倍。

第三步中所述聚丙烯酰胺的添加量为每升废水中加入3-5mg。

第三步中所述回流至第二步的二级沉淀污泥为外排二级沉淀污泥质量的1-5%。

本发明的有益效果如下：

本发明通过镁剂除硅和硫酸铝混凝沉淀以及固液分离器相结合的一次絮凝沉淀，总硅除去率达到了90%以上。