提高煤制氣化循環水水質試驗研究

張淼 常素萍 姚曉瑞

摘要：本試驗對氣化水工藝進行優化，采用“旁濾”原理，探究了“旁濾”系統中的最佳反應條件和藥劑最佳投加量，經過“旁濾”系統處理后水質，硅含量由原來的200mg/L左右降低到30mg/L以下、硬度由原來的1000mg/L左右降低到500mg/L以下，COD由原來的5000mg/L以上降低到1400mg/L以下、氨氮由原來的1000mg/L以上降低到250mg/L以下、pH由原來的6.5左右調整到7～9、懸浮物由原來的8000mg/L左右降低到50mg/L以下。

關鍵詞：循環水旁濾懸浮物槽

Experimental Study on Improving Circulating Water Quality of Coal Gasification

ZHANG MiaoCHANG SupingYAO Xiaorui

（ Coal-to-Oil Chemical Quality Inspection and Measurement Center of Ningxia Coal， China Energy Group，Yinchuan， Ningxia， 750411 China）

Abstract： In this experiment， the gasification water process is optimized. and the "side filtration" principle is adopted to explore the best reaction conditions and the best dosage of reagent in the "side filtration" system. After the "side-filtration" system treatment， the silicon content of water quality is reduced from the original about 200mg/L to less than 30mg/L， and the hardness is reduced from the original about 1000mg/L to less than 500mg/L. COD decreased from above 5，000 mg/L to less than 1400mg/L， ammonia nitrogen decreased from above 1，000 mg/L to less than 250mg/L， pH adjusted from about 6.5 to 7～9， suspended solids decreased from about 8，000 mg/L to less than 50mg/L.

Key Words： Circulating water; Side filtration; Suspended solids; Trough

國家能源集團寧夏煤業有限責任公司煤制油分公司共設有28臺氣化爐，每臺爐氣化爐循環水量約530m3/h[1]，因為水中硬度、有機物、硅等污染物含量高，導致系統管路、閥門、換熱器等設備嚴重腐蝕或堵塞。針對以上問題，本試驗對氣化水工5藝進行優化，采用“旁濾”原理對工藝進行優化[2]（見圖1）。本試驗探究了“旁濾”系統中的最佳反應條件和藥劑最佳投加量[3-5]。經過“旁濾”系統處理后水質，均能達到工藝指標要求，解決了煤制氣化循環水系統中管路、閥門、換熱器等設備因水中硬度、有機物、硅等污染物含量高嚴重腐蝕或堵塞問題，在工藝應用方面取得了較大成果，對同類工藝具有較高的指導作用[6-8]。

1試驗部分

1.1試劑

藥劑：除硅劑、氫氧化鈉（30%液堿）、碳酸鈉、聚丙烯酰胺（陰離子）、硫酸（98%）。

1.2試驗方法

由于原有工藝系統較為復雜，無法同比例縮小進行小試試驗。所以，本試驗現場小試裝置只做了“旁濾”系統，只需旁濾系統的水質達標即可，試驗流程圖見圖1。

2 結果與討論

2.1 進水水質檢測

在小試裝置未投用前檢測原有水質各項指標，結果見表1。由表1可見，原有水質硬度及硅含量較大，長期運行會在管路、閥門、換熱器等設備中結垢而嚴重腐蝕或堵塞管路。

2.2 藥劑種類加入試驗

在小試裝置中通過計量泵將原水（水量為40L/h）打入三級反應槽，分別向第一級反應槽投加除硅劑，第二級反應槽投加燒堿，第三級反應槽投加碳酸鈉，三級反應槽出水進入澄清槽，PAM投加到PAM加藥反應池，沉淀池出水進硫酸反應池，加硫酸調節pH，加藥后的檢測數據見表2。由表1和表2中平均值結果對比可得：藥劑計入后，除COD外，硬度、硅含量、懸浮物等其他項目含量均有大幅度下降。

2.3 加藥量試驗

按照2.2的步驟，第二級反應槽投加燒堿，調節pH在11.0-12.0之間，第三級反應槽投加不同量的碳酸鈉，沉淀池出水進硫酸反應池，加硫酸調節pH在7-9之間，藥劑投加后檢測指標見表3。由表3可知，監控項目指標均達到標準要求。

3 結論

本試驗采用“旁濾”原理，探究了“旁濾”系統中的最佳反應條件，經過“旁濾”系統處理后水質，硅的含量由原來的200mg/L左右降低到30mg/L以下、硬度由原來的1000mg/L左右降低到500mg/L以下，COD由原來的5000mg/L以上降低到1400mg/L以下、氨氮由原來的1000mg/L以上降低到250mg/L以下、pH由原來的6.5左右調整到7～9、懸浮物由原來的8000mg/L左右降低到50mg/L以下，解決了煤制氣化循環水系統中管路、閥門、換熱器等設備因水中硬度、有機物、硅等污染物含量高嚴重腐蝕或堵塞問題，在工藝應用方面取得了較大成果，對同類工藝具有較高的指導作用。

參考文獻

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