對煤氣化三廢的治理

令狐榮科

[摘要]主要介紹煤氣化三廢的污染來源,并分析煤氣化三廢的特性,在此基礎上提出對煤氣化的治理措施。

[關鍵詞]煤氣化 污染 治理措施

中圖分類號:X7文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0920108-01

一、引言

由于我國工業的高速發展,對煤的大量開采和利用,在促進了經濟發展的同時,也產生了大量的廢棄物,所以,加強對這些廢棄物的治理有利于保護好我們的生存環境,做到經濟的發展和環境的保護,進而使得我們的經濟可以持續的健康的協調的發展。

二、污染來源及特性

(一)氣化廢水的來源及特性。在煤的氣化過程中,煤中含有的一些氮、硫、氯和金屬,在氣化時部分轉化為氨、氰化物和金屬化合物;一氧化碳和水蒸氣反應生成少量的甲酸,甲酸和氨又反應生成甲酸氨。這些有害物質大部分溶解在氣化過程的洗滌水、洗氣水、蒸汽分流后的分離水和貯罐排水中,一部分在設備管道清掃過程中放空等。

1.煤氣發生站廢水。煤氣發生站廢水主要來自發生爐中煤氣的洗滌和冷卻過程,這一廢水的量和組成隨原料煤、操作條件和廢水系統的不同而變化,在用煙煤和褐煤做原料時,廢水的水質相當惡劣,含有大量的酚、焦油和氨等。

2.氣化工藝廢水。固定床、流化床和氣流床三種氣化工藝的廢水情況可見表2。

(二)氣化廢氣的來源及特性。在煤氣化過程中,主要的廢氣來源于以下幾個部分:粉塵污染,主要是煤場倉庫、煤堆表面粉塵顆粒的飄散和氣化原料準備工藝煤破碎、篩分現場飛揚的粉塵。有害氣體的污染,主要是煤氣的泄漏及放散。煤氣爐加煤裝置的煤氣泄漏造成的污染較為突出。其次,煤氣爐開爐啟動、熱備鼓風、設備檢修、放空以及事故時的放散操作都直接向大氣放散不少的煤氣。在冷卻凈化處理過程中,有害物質飄逸在循環冷卻水沉淀池和涼水塔周圍,隨著水分蒸發而逸出到大氣。有害物質酚、氰化物是此類廢氣中的主要成分。

(三)氣化廢渣的來源及特性。煤的燃燒會產生大量的廢渣,目前僅有20%左右得到利用,其余大部分貯入堆灰場,不僅占用農田,還會污染水源和大氣環境。同樣,煤在氣化過程中,在高溫條件下與氣化劑反應,煤中的有機物轉化成氣體燃料,而煤中的礦物質形成灰渣。灰渣是一種不均勻的金屬氧化物的混合物。

三、污染治理措施

(一)廢水治理措施。氣化廢水經過有價物質的回收、預處理、生化法處理、深度處理等過程后才能達到排放要求,所以一般情況該類廢水的處理工藝流程都很復雜,但是目前在國內外都形成了比較成熟的典型的處理工藝流程。德國魯奇公司煤加壓氣化廢水處理工藝是其中一個成功的例子。廢水經沉降槽分離焦油,過濾去除細小顆粒;然后送萃取塔,用溶劑脫酚;再進入汽提塔脫氨;然后進入曝氣池,進入生化處理;再進入二次沉淀池,除去大部分懸浮物;接著進入絮凝池,進一步去除懸浮物;出水經砂濾,使懸浮物濃度進一步下降;最后進入活性炭吸附罐,進行活性炭吸附處理。經過處理,出水總酚含量可低于1mg/L,COD降至50mg/L,廢水無色無臭,可排放或回用。

(二)廢氣治理措施。1.氣化過程煤氣泄漏的治理措施。為控制煤氣爐的加煤裝置的煤氣泄漏,常采用蒸汽封堵設備活動部分,局部負壓排風。平時,通過加強對設備的保養來控制氣體泄漏污染。對于煤氣爐開爐啟動、熱備鼓風、設備檢修放空以及事故的放散操作造成的大氣污染,由于放散氣流量的大小多變和不連續性,目前國內基本上尚未進行治理。2.煤氣站循環冷卻的廢氣治理措施。煤氣站循環冷卻水中的有害物質隨著水分蒸汽而逸出,逸出氣體中的有害物質是酚、氰化物。這些有害物質飄逸在循環冷卻水沉淀池、涼水塔周圍,控制這樣的有害氣體,主要是降低循環水中有害物質的含量,其次是改進涼水塔設計。例如,在涼水塔塔頂設置更為有效的捕滴層來控制飄散的水霧及其攜帶的有害物質。3.吹風階段排出吹風時廢氣的治理措施。水煤氣一般采用間歇生產,運行過程吹風階段中吹出風含有大量的煙塵和廢氣,還含有化學熱和大量顯熱。因此,在煤氣站設置熱量回收裝置(燃燒蓄熱室、廢熱鍋爐等)回收熱量和離心式旋風除塵器控制煙塵是有效的措施。

(三)廢渣治理措施。在煤氣化過程中產生的廢渣主要是氣化爐排放的煤渣及工藝中產生的廢舊催化劑,治理方法如下:1.氣化爐排放的煤渣,廢水處理排放的濾渣以及氨氮污水處理排放的濾渣中不含有毒有害物質,可以直接送往廠外堆渣場堆放或加以綜合利用,可以作為材料用做筑路、建材、化工、輕金屬加工等方面。例如山東泰安水泥廠利用化肥廠造氣爐渣代替部分黏土配料,生產水泥,取得較好的成效。該廠的配比方案見表4。該方法具有節約能源、提高熟料質量等優點。2.工藝中產生的廢催化劑均由生產廠進行回收利用。

四、污染防治對策

(一)制定污染防治規劃。氣化場內制定污染防治的各項規程,主要包括污染防治目標、污染防治組織措施、污染防治技術路線及方案、污染防治檢查制度和管理制度。

(二)實施清潔生產減少污染排放。近些年來,煤氣化技術得到很大的發展,同時各種機械設備正逐漸實現計算機自動控制,大型機械連鎖控制等,這都為實施清潔生產奠定了基礎,例如在煤的準備、進料過程中,所有空氣污染控制設備均采用干式除塵設備,基本上沒有廢水排放。在氨蒸餾中的氫氧化鈉代替石灰,將污泥形成量減少到最低,污泥的最終處置問題隨之也得到解決。做到清污分流,使冷卻水和雨水等不混入工藝廢水等。

(三)加強管理,提高人員素質,減少排污。通過培訓提高工人和技術人員的素質,強化管理,建立嚴格的規章制度,合理的控制工藝參數,使廢物排放量盡量低于計算值,這樣才能從源頭上減少排污量。

五、結論

我國對三廢的治理已有一定的時間了,對三廢的治理已經取得了很大的進步,為了是我國經濟能夠實現健康的可持續的發展,所以,采取有效的措施是非常必要的。

參考文獻:

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