煤化工廢水預(yù)處理的工藝改進(jìn)探討

張鴻碩++高超++呂東宸

摘 要：煤化工生產(chǎn)操作中，因由此而產(chǎn)生的廢水在成分上比較復(fù)雜，如果未經(jīng)處理，而是直接選擇外排，那么由此便會導(dǎo)致十分嚴(yán)重的后果，即造成嚴(yán)重污染。所以，需針對此情況，強(qiáng)化行之有效的處理措施。本文以某煤化工企業(yè)為例，采用活性焦方案，對此企業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中所產(chǎn)生的污水進(jìn)行預(yù)處理，此外，結(jié)合該企業(yè)實(shí)況，提出了更具針對性、更有實(shí)效性的固態(tài)污染物處理改進(jìn)方法，通過閉式循環(huán)處理工藝的合理化構(gòu)建，推動(dòng)此企業(yè)煤化工在廢水方面零排放的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：煤化工廢水；預(yù)處理；工藝改進(jìn)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.006

1 副產(chǎn)品分離工藝

煤化工氣化洗滌等原料污水首先進(jìn)至污水槽，經(jīng)自然沉淀之后，分離出機(jī)械雜質(zhì)及油等，經(jīng)原料污水泵，實(shí)施升壓操作后，便有由此而分成兩路，分別進(jìn)至塔內(nèi)，在塔內(nèi)完成脫酸操作，另實(shí)施脫氨操作。對于其中的一路來講，則經(jīng)換熱器，以換熱的方式，進(jìn)行相應(yīng)水循環(huán)，然后實(shí)施冷卻操作，直至溫度達(dá)35℃時(shí)而止。經(jīng)上述操作的水，便會被實(shí)施脫酸、脫氨操作，重新送至塔內(nèi)，持續(xù)進(jìn)料，通過此操作，便能夠?qū)λ斚鄳?yīng)溫度，施加準(zhǔn)確、深入的調(diào)整與控制；而針對另一路而言，則分別進(jìn)行了三次的換熱操作，換熱之后的溫度達(dá)到了150℃，此時(shí)，便將其當(dāng)作汽提塔熱進(jìn)料。對于塔頂而言，經(jīng)其分流而得到的酸性氣體，比如H2S、CO2等，經(jīng)冷卻器，便會隨即被冷卻，然后，再經(jīng)過分液罐，實(shí)現(xiàn)分液，對于最后所得氣體，則會被送至火炬，對于此時(shí)的分凝液而言，便會重新回到酚水罐。針對經(jīng)塔頂而流出的氣相來講，如若其還有比較低的含氨量及含水量時(shí)，可以不經(jīng)過冷卻，而被直接送至火炬或進(jìn)氣柜。

2 存在的問題

當(dāng)運(yùn)行持續(xù)一段時(shí)間后，在運(yùn)行過程中得知其存在不穩(wěn)定狀況，尤其是換熱器部分，產(chǎn)生有非正常的結(jié)垢狀況，在溫度上，也沒有達(dá)到原先設(shè)定的既定溫度。除此之外，在具體的蒸汽耗量方面，也發(fā)生持續(xù)變動(dòng)，呈連續(xù)性、不穩(wěn)定性的上升趨勢；從脫酸脫氨塔角度來考量，對于其內(nèi)部來講，由于存在十分嚴(yán)重的結(jié)垢情況，因此，受此影響，浮閥塔件出現(xiàn)嚴(yán)重的堵塞，這樣一來，會對初期水質(zhì)相應(yīng)處理，造成研制與影響。此裝置在實(shí)際運(yùn)行中，運(yùn)行周期不足1個(gè)月，后期存在逐漸縮短的運(yùn)行周期。經(jīng)分析得知，造成此情況的原因?yàn)椋哼x用質(zhì)量不佳的煤炭所致。因煤質(zhì)在灰分方面的持續(xù)上升，煤氣當(dāng)中含有較大量的灰量，造成污水當(dāng)中的有機(jī)懸浮雜質(zhì)及含塵呈現(xiàn)出持續(xù)上升趨勢，在升溫中，換熱設(shè)備的大部分表面，均會出現(xiàn)不同程度的沉積狀況，形成復(fù)合水垢，當(dāng)這些水垢的日益堆積，便會堵塞換熱器，使其處于非暢通狀態(tài)，進(jìn)而對裝置的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。

3 解決方法

在解決辦法上，可選用一些時(shí)下比較新型的塔內(nèi)件，用此予以替換，對于換熱器，則需要及時(shí)進(jìn)行全面清理，此外，針對結(jié)垢的溫度而言，還需進(jìn)行細(xì)致辨別，另對其出現(xiàn)條件進(jìn)行深入判別。在實(shí)際運(yùn)行操作中，可選擇那些深度預(yù)處理手段，對過濾裝置進(jìn)行強(qiáng)制處理，最大程度減少或降低水當(dāng)中的無機(jī)鹽類物質(zhì)，另外，還需采取有效措施，最大化降低懸浮物類結(jié)垢，將部分間接加熱更改為直接加熱。

4 基礎(chǔ)原理分析

4.1 深度預(yù)處理強(qiáng)制過濾裝置

當(dāng)前，較多使用的活性炭來講，在具體的性能方面，性焦在結(jié)構(gòu)上，由于有著比較發(fā)達(dá)的中孔，在具體的性能指標(biāo)上，則突出表現(xiàn)為碘值降低，但糖蜜值及亞甲藍(lán)值大幅增加，進(jìn)而在實(shí)際應(yīng)用中，其突出特性為：能吸附大分子，另外，還可吸附長鏈有機(jī)物。由于在此方面存在一些先天性資源優(yōu)勢，在生產(chǎn)效率與成本上，相比于破碎炭，均存在一定優(yōu)勢，在售價(jià)上僅為活性炭的一般，因此，從原料成本方面來考量，能夠?qū)崿F(xiàn)工藝運(yùn)行成本的大幅降低。活性焦能夠?qū)λ械娜苜|(zhì)持續(xù)性吸附，直至吸附處于相應(yīng)平衡狀態(tài)。從溫度方面來分析，如若保持不變，當(dāng)實(shí)施吸附操作且處于平衡狀態(tài)時(shí)，那么此時(shí)的單位重量活性焦吸附而言，其與水中溶質(zhì)，在具體的濃度方面，所構(gòu)成的曲線關(guān)系，便為行業(yè)內(nèi)經(jīng)常提到的吸附等溫線。其曲線公式為：X/M=kC1/n，公式當(dāng)中，M表示所加活性焦重量；X表示活性炭吸附的溶質(zhì)量；k與n均表示試驗(yàn)所得到的常數(shù)；C表示水中溶質(zhì)濃度。

4.2 活性焦在水處理中的應(yīng)用

針對活性焦而言，其在生活用水中最大運(yùn)用，用于除去其臭味。水庫水、湖泊長期處于非流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，便會出現(xiàn)臭味，而沼澤水會出現(xiàn)土味，運(yùn)用活性焦能夠?qū)⑦@些氣味有效去除。當(dāng)前，以粉狀活性焦較為多用，將其投入混凝沉淀池，這樣一來，其便會由特定管路，與污泥一道外排。對于活性焦而言，其可將水中的有機(jī)物，以及產(chǎn)生臭味的物質(zhì)去除，比如洗滌劑、三鹵甲烷、酚、苯、氯等。另外，針對鉍、錫、汞、鉛、鉻酸根、氰、銻等離子，同樣具有較好的吸附能力。針對本工藝來講，選用的設(shè)備為將粒狀活性焦當(dāng)作濾料的過濾器，在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，需對其進(jìn)行定期性的反復(fù)沖洗，實(shí)現(xiàn)懸游物的最大化去除，避免水頭損失。針對移動(dòng)床當(dāng)中處于失效狀態(tài)的炭來講，則會經(jīng)池底而外排，而新的活性焦則會及時(shí)給予補(bǔ)充。粒狀活性焦吸附容量耗盡之后的再生，通常情況下，所選用的方法為加熱法，烘干廢焦之后，于850℃下，實(shí)施細(xì)致化的再生爐內(nèi)焙燒。對于顆粒活性焦而言，其每次的損耗約5～10%，此外，在具體的吸附容量上，逐漸減少。對于活性焦而言，其能夠最大化降低進(jìn)至換熱器當(dāng)中的懸浮物，另外，還能減少有機(jī)物的含量，進(jìn)而發(fā)揮出其所具有的預(yù)處理保護(hù)的作用，使污水處理核心裝置始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。此外，向固態(tài)污染物轉(zhuǎn)化的活性焦，還是一種較好的循環(huán)流化床燃料，能夠最大化消除對環(huán)境所造成的污染。

5 結(jié)語

綜上，經(jīng)上述改在后，裝置運(yùn)行均較穩(wěn)定，在前期投資成本方面也不大。實(shí)施預(yù)處理操作之后，在出水的水質(zhì)方面比較優(yōu)良，符合相關(guān)規(guī)定與要求。這便為排放達(dá)標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文通過對煤化工廢水預(yù)處理工藝進(jìn)行適當(dāng)性改進(jìn)，無論是處理效率還是質(zhì)量效果，均得到較大提升，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

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作者簡介：張鴻碩（1991-），男，山東棗莊人，本科，助理工程師，研究方向：煤化工。