煤化工廢水預處理的工藝改進探討

張鴻碩++高超++呂東宸

摘 要：煤化工生產操作中，因由此而產生的廢水在成分上比較復雜，如果未經處理，而是直接選擇外排，那么由此便會導致十分嚴重的后果，即造成嚴重污染。所以，需針對此情況，強化行之有效的處理措施。本文以某煤化工企業為例，采用活性焦方案，對此企業生產當中所產生的污水進行預處理，此外，結合該企業實況，提出了更具針對性、更有實效性的固態污染物處理改進方法，通過閉式循環處理工藝的合理化構建，推動此企業煤化工在廢水方面零排放的實現。

關鍵詞：煤化工廢水；預處理；工藝改進

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

1 副產品分離工藝

煤化工氣化洗滌等原料污水首先進至污水槽，經自然沉淀之后，分離出機械雜質及油等，經原料污水泵，實施升壓操作后，便有由此而分成兩路，分別進至塔內，在塔內完成脫酸操作，另實施脫氨操作。對于其中的一路來講，則經換熱器，以換熱的方式，進行相應水循環，然后實施冷卻操作，直至溫度達35℃時而止。經上述操作的水，便會被實施脫酸、脫氨操作，重新送至塔內，持續進料，通過此操作，便能夠對塔頂相應溫度，施加準確、深入的調整與控制；而針對另一路而言，則分別進行了三次的換熱操作，換熱之后的溫度達到了150℃，此時，便將其當作汽提塔熱進料。對于塔頂而言，經其分流而得到的酸性氣體，比如H2S、CO2等，經冷卻器，便會隨即被冷卻，然后，再經過分液罐，實現分液，對于最后所得氣體，則會被送至火炬，對于此時的分凝液而言，便會重新回到酚水罐。針對經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，可以不經過冷卻，而被直接送至火炬或進氣柜。

2 存在的問題

當運行持續一段時間后，在運行過程中得知其存在不穩定狀況，尤其是換熱器部分，產生有非正常的結垢狀況，在溫度上，也沒有達到原先設定的既定溫度。除此之外，在具體的蒸汽耗量方面，也發生持續變動，呈連續性、不穩定性的上升趨勢；從脫酸脫氨塔角度來考量，對于其內部來講，由于存在十分嚴重的結垢情況，因此，受此影響，浮閥塔件出現嚴重的堵塞，這樣一來，會對初期水質相應處理，造成研制與影響。此裝置在實際運行中，運行周期不足1個月，后期存在逐漸縮短的運行周期。經分析得知，造成此情況的原因為：選用質量不佳的煤炭所致。因煤質在灰分方面的持續上升，煤氣當中含有較大量的灰量，造成污水當中的有機懸浮雜質及含塵呈現出持續上升趨勢，在升溫中，換熱設備的大部分表面，均會出現不同程度的沉積狀況，形成復合水垢，當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，進而對裝置的正常運行造成嚴重影響。

3 解決方法

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

4 基礎原理分析

4.1 深度預處理強制過濾裝置

當前，較多使用的活性炭來講，在具體的性能方面，性焦在結構上，由于有著比較發達的中孔，在具體的性能指標上，則突出表現為碘值降低，但糖蜜值及亞甲藍值大幅增加，進而在實際應用中，其突出特性為：能吸附大分子，另外，還可吸附長鏈有機物。由于在此方面存在一些先天性資源優勢，在生產效率與成本上，相比于破碎炭，均存在一定優勢，在售價上僅為活性炭的一般，因此，從原料成本方面來考量，能夠實現工藝運行成本的大幅降低。活性焦能夠對水中的溶質持續性吸附，直至吸附處于相應平衡狀態。從溫度方面來分析，如若保持不變，當實施吸附操作且處于平衡狀態時，那么此時的單位重量活性焦吸附而言，其與水中溶質，在具體的濃度方面，所構成的曲線關系，便為行業內經常提到的吸附等溫線。其曲線公式為：X/M=kC1/n，公式當中，M表示所加活性焦重量；X表示活性炭吸附的溶質量；k與n均表示試驗所得到的常數；C表示水中溶質濃度。

4.2 活性焦在水處理中的應用

針對活性焦而言，其在生活用水中最大運用，用于除去其臭味。水庫水、湖泊長期處于非流動狀態時，便會出現臭味，而沼澤水會出現土味，運用活性焦能夠將這些氣味有效去除。當前，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，其可將水中的有機物，以及產生臭味的物質去除，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，選用的設備為將粒狀活性焦當作濾料的過濾器，在實際運行當中，需對其進行定期性的反復沖洗，實現懸游物的最大化去除，避免水頭損失。針對移動床當中處于失效狀態的炭來講，則會經池底而外排，而新的活性焦則會及時給予補充。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，實施細致化的再生爐內焙燒。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至換熱器當中的懸浮物，另外，還能減少有機物的含量，進而發揮出其所具有的預處理保護的作用，使污水處理核心裝置始終處于正常運行狀態。此外，向固態污染物轉化的活性焦，還是一種較好的循環流化床燃料，能夠最大化消除對環境所造成的污染。

5 結語

綜上，經上述改在后，裝置運行均較穩定，在前期投資成本方面也不大。實施預處理操作之后，在出水的水質方面比較優良，符合相關規定與要求。這便為排放達標奠定了堅實基礎。本文通過對煤化工廢水預處理工藝進行適當性改進，無論是處理效率還是質量效果，均得到較大提升，具有良好的應用價值。

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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。