淺談控制氣化灰水指標的意義和結垢處理措施

高起飛（陜西神木化學工業有限公司，陜西榆林719319）

1 概述

2 氣化灰水水質分析指標控制

德士古水煤漿加壓氣化裝置主要任務是將制漿工序生產的濃度≧60.5%水煤漿與空分裝置生產的純度為99.6%氧氣通過氣化噴嘴進入氣化爐內進行部分氧化反應，產生以H2、CO、CO2為主要成分的粗煤氣，粗煤氣再經碳洗塔增濕、除塵、降溫送入變換工序；同時，將裝置中產生的黑水進入高、低閃系統進行閃蒸，濃縮黑水分離出的細渣、粗渣送出界外，閃蒸汽與灰水換熱回收熱量的同時，回收蒸汽凝液達到循環使用的目的。德士古水煤漿氣化灰水系統工藝流程參見圖1。

圖1 德士古水煤漿氣化灰水系統工藝流程簡圖

灰水是從氣化爐和洗滌系統接收的黑水產生，氣化爐激冷室和碳洗塔的黑水經過高壓閃蒸和真空閃蒸降溫、濃縮、解析出有毒有害氣體進入火炬環保燃燒達標排放，濃縮黑水再經沉降槽沉降除塵后，較為干凈的灰水進入灰水槽循環利用[1]。通過各類藥劑添加保證灰水水質，避免管道、設備結垢和腐蝕，保證氣化系統長周期穩定運行。因此，有效控制和管理氣化灰水的水質指標具有重要意義。

氣化灰水水質分析控制指標參見表1：

表1：氣化灰水水質分析控制主要指標

3 影響灰水水質的因素及各參數控制目的

為了確保返回碳洗塔和氣化爐內的氣化灰水充分滿足氣化設備的正常運行要求，需要嚴格控制灰水pH、總堿、總硬、總溶固、懸浮物、濁度、氨氮、COD[2]。沉降槽的凝固和沉降的效果直接影響灰水中固含量多少，而沉降效果又受停留時間、絮凝劑添加量及藥劑的有效成分影響較大，通過分析灰水各項指標能判斷灰水運行情況，總堿、總硬、總溶固、懸浮物以及濁度等指標在指標范圍內，說明灰水水質穩定；硫酸根、氯離子均在指標范圍內，說明灰水中添加分散劑組分相對穩定；氨氮、COD均在指標范圍內，說明灰水外排量能滿足工藝要求；總磷在指標范圍內，說明灰水分散劑添加量適當。

4 處理氣化灰水結垢的措施

氣化灰水水質管控措施及方案需要根據氣化爐的實際入爐負荷和工業廢水外排量的實際情況來確定范圍，掌握系統內水質的變化情況和變化趨勢，適時調整系統的排水量與補充新鮮水質來保持堿度和硬度在合理的范圍，由于灰水分散劑在灰水系統的水處理中起到了抑制水中鈣以及其他水中硬度離子和懸浮物引起的沉積，所以加強分散劑的管理管控也是保證灰水穩定的重要因素。

（1）分散劑的合理使用

①分散劑的選用要求耐高溫、耐高壓、耐高硬度、適應PH 范圍較寬，并在煤氣化裝置灰水系統中能夠長周期運行穩定延長設備運行周期，并且要求灰水排污量符合環保控制指標的一種氣化用灰水阻垢分散劑[3]。

②所有進廠灰水分散劑產品質量檢驗合格率為100%產品按照要求和規定附帶所有的安全說明書和注意事項等。

③灰水分散劑在使用周期內灰水分散劑技術性能要求所有指標達標，如有分析指標異常，或有較大幅度的調整需與生產廠家有關技術人員進行交流。應該及時調整藥劑確保灰水水質達標。

（2）絮凝劑的合理使用

絮凝劑的選用應符合在高溫環境下，固體雜質及懸浮物較多的條件下，能有效沉降連續運轉滿足生產需求的化學藥劑。

（3）為了保證沉降槽能夠真正的起到沉降固體雜質和懸浮物的作用，就要加強灰水處理系統對絮凝劑的管理力度，藥量的控制和投放點的設置進行管理，使其充分發揮藥性，對固含量進行嚴密監測，適時調整絮凝劑的投加量；

（4）加強高閃和低閃系統的壓力和溫度的調整，避免溫度和壓力的大幅度波動，以免引起沉降槽黑水出現翻滾和熱水上行頻率加快的現象，使得進入沉降槽的黑水溫度過高從而影響絮凝劑的藥性而影響沉降效果，在此過程工藝管控要保證高、低閃水冷器的冷卻效果；

（5）加強碳洗塔的技術改造,可以增加除霧器以加大合成氣流通面積,減少氣體阻力,再可以增加積液盤高度增加氣體水浴時間,降低黑水的含固量,提高增濕,除塵目的.

（6）制定相應的措施，定期通過加大沖洗文丘里洗滌器，合成氣管線的灰水量，減輕碳洗塔管線結垢的傾向，

（7）保證灰水外排，及時補充新鮮水使得灰水系統的水質得到置換，NH3-N、COD總固的到有效控制，進一步滿足灰水水質以及氣化爐負荷的實際需求[4]。

5 結語

總而言之，近幾年來，我國水系統對于灰水系統控制和管理問題處于一個較為重要的改革階段，如何加強灰水水質的控制和管理對于我國化工領域的發展尤為重要。通過將外排水量控制在合理范圍內，能夠有效降低水系統的損耗費用，目前在工業化生產實踐中仍存在很多不足之處,致使裝置不能安、穩、長、滿、優的運行,需要各專業,各生產單位進行深度探索、研究、挖掘其經濟效益。灰水水質的控制和管理仍然處于研究階段，還需進行不斷探索和研究。