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(chǔ)上提出對煤氣化的治理措施。

[關(guān)鍵詞]煤氣化 污染 治理措施

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

一、引言

由于我國工業(yè)的高速發(fā)展,對煤的大量開采和利用,在促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,也產(chǎn)生了大量的廢棄物,所以,加強(qiáng)對這些廢棄物的治理有利于保護(hù)好我們的生存環(huán)境,做到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境的保護(hù),進(jìn)而使得我們的經(jīng)濟(jì)可以持續(xù)的健康的協(xié)調(diào)的發(fā)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(zhuǎn)化為氨、氰化物和金屬化合物;一氧化碳和水蒸氣反應(yīng)生成少量的甲酸,甲酸和氨又反應(yīng)生成甲酸氨。這些有害物質(zhì)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(shè)備管道清掃過程中放空等。

1.煤氣發(fā)生站廢水。煤氣發(fā)生站廢水主要來自發(fā)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(tǒng)的不同而變化,在用煙煤和褐煤做原料時,廢水的水質(zhì)相當(dāng)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(zhǔn)備工藝煤破碎、篩分現(xiàn)場飛揚(yáng)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(fēng)、設(shè)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(zhì)飄逸在循環(huán)冷卻水沉淀池和涼水塔周圍,隨著水分蒸發(fā)而逸出到大氣。有害物質(zhì)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(chǎn)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(nóng)田,還會污染水源和大氣環(huán)境。同樣,煤在氣化過程中,在高溫條件下與氣化劑反應(yīng),煤中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成氣體燃料,而煤中的礦物質(zhì)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(jīng)過有價物質(zhì)的回收、預(yù)處理、生化法處理、深度處理等過程后才能達(dá)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(fù)雜,但是目前在國內(nèi)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(jīng)沉降槽分離焦油,過濾去除細(xì)小顆粒;然后送萃取塔,用溶劑脫酚;再進(jìn)入汽提塔脫氨;然后進(jìn)入曝氣池,進(jìn)入生化處理;再進(jìn)入二次沉淀池,除去大部分懸浮物;接著進(jìn)入絮凝池,進(jìn)一步去除懸浮物;出水經(jīng)砂濾,使懸浮物濃度進(jìn)一步下降;最后進(jìn)入活性炭吸附罐,進(jìn)行活性炭吸附處理。經(jīng)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(shè)備活動部分,局部負(fù)壓排風(fēng)。平時,通過加強(qiáng)對設(shè)備的保養(yǎng)來控制氣體泄漏污染。對于煤氣爐開爐啟動、熱備鼓風(fēng)、設(shè)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(xù)性,目前國內(nèi)基本上尚未進(jìn)行治理。2.煤氣站循環(huán)冷卻的廢氣治理措施。煤氣站循環(huán)冷卻水中的有害物質(zhì)隨著水分蒸汽而逸出,逸出氣體中的有害物質(zhì)是酚、氰化物。這些有害物質(zhì)飄逸在循環(huán)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(huán)水中有害物質(zhì)的含量,其次是改進(jìn)涼水塔設(shè)計。例如,在涼水塔塔頂設(shè)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(zhì)。3.吹風(fēng)階段排出吹風(fēng)時廢氣的治理措施。水煤氣一般采用間歇生產(chǎn),運(yùn)行過程吹風(fēng)階段中吹出風(fēng)含有大量的煙塵和廢氣,還含有化學(xué)熱和大量顯熱。因此,在煤氣站設(shè)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(fēng)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(chǎn)生的廢渣主要是氣化爐排放的煤渣及工藝中產(chǎn)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(zhì),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(chǎn)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(jié)約能源、提高熟料質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。2.工藝中產(chǎn)生的廢催化劑均由生產(chǎn)廠進(jìn)行回收利用。

四、污染防治對策

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

(二)實(shí)施清潔生產(chǎn)減少污染排放。近些年來,煤氣化技術(shù)得到很大的發(fā)展,同時各種機(jī)械設(shè)備正逐漸實(shí)現(xiàn)計算機(jī)自動控制,大型機(jī)械連鎖控制等,這都為實(shí)施清潔生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ),例如在煤的準(zhǔn)備、進(jìn)料過程中,所有空氣污染控制設(shè)備均采用干式除塵設(shè)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(qiáng)管理,提高人員素質(zhì),減少排污。通過培訓(xùn)提高工人和技術(shù)人員的素質(zhì),強(qiáng)化管理,建立嚴(yán)格的規(guī)章制度,合理的控制工藝參數(shù),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(jié)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(jīng)取得了很大的進(jìn)步,為了是我國經(jīng)濟(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)健康的可持續(xù)的發(fā)展,所以,采取有效的措施是非常必要的。

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