含煤废水处理方法范文

导语：如何才能写好一篇含煤废水处理方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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论文摘要：国内大多数火力发电厂的输煤系统的清扫管理方式可分以下三种：全系统采用水力清扫，全系统采用水力清扫加真空气力清扫，全系统采用真空气力清扫加人工清扫。国内多个大、中型火力发电厂的调查情况表明：70％以上的电厂推荐水力清扫，20％以上的电厂推荐水力与真空清扫相结合，只有少部分电厂推荐采用真空气力清扫加人工清扫，从本人十多年的发电厂的输煤系统清扫实践来看，虽然出真空气力清扫有避免防尘二次污染的优点，但相比之下，水力清扫的管理方式更方便便捷、清扫效率高、对清扫人员要求低，所以还是深受火力发电厂的欢迎，还是目前电厂输煤系统煤尘清扫的主流方式。所以本文对火力发电厂的输煤系统和含煤废水处理从理论和实践相结合的角度来阐述其管理方式选择。

论文关键词：火力发电厂；输煤系统；废水处理；管理方式

燃煤火力发电厂是那些最早使用工业真空清理系统的用户，最初的系统是采用风机作为动力，用来清理煤粉尘从而减少火灾危害，目前越来越多的火电厂使用定容罗茨真空泵作为动力设备，一般在电厂输煤区域，使用吸尘车并配合管网的，用来清理输送机、输煤廊道、转运站、碎煤机、取样间、卸料输送机等工作场所，移动式吸尘车是比较理想的选择，这是因为，传送带通常超过1英里（1.6KM）长，单一的固定式设备是不现实的，并且多个固定式的价格也非常昂贵。

水力清扫管理系统是指在输煤系统的各转运塔、栈桥、碎煤机室、煤仓间等处设置单独的冲洗母管，并每隔20米左右引出一路支管并接好冲洗器，一般水力清扫水压力要达到0.7MPa左右清扫效果最佳，当系统中的各转运站和栈桥需要清扫时，使用冲洗器对积尘部位进行水冲洗，各转运站均设有积水坑，冲洗水汇入积水坑后，再用污水泵打入煤泥沉淀池，此外，为便于水冲洗，还需对相关的输煤土建结构进行改善，如：楼板和栈桥面的防渗漏，栈桥与转运站接口处的过水措施，楼面空洞四周的护沿和挡水槛设置，地面排水坡度的调整，排水沟道的疏通，墙面的防水处理（贴瓷砖或耐水油漆）等等。

火电厂运煤建筑物地面的水力清扫是目前大多数电厂所普遍采用的除尘方式。此种管理和运行方式与真空气力相比清扫，简单易行，清扫彻底，但是由此产生的含煤废水的一系列问题，这种废水是电厂经常性排放污水中水质条件最差的，由于悬浮物粒径小甚至呈胶体状态，难于处理，又必须处理，在有条件时，可考虑将含煤废水经沉淀处理即排至灰渣泵房前池，送至贮灰场补充除灰水间接起到重复利用的作用，节省处理的投资及运行费用， 据试验及实测，动态沉淀池的出水悬浮物可达1000MG/L以上，静止沉淀池的上清水悬浮物可在700 MG/L～800MG/L以下，对于拟排放的含煤废水，经初沉、混凝沉淀可望达到排放标准，沉淀池的设置以静止沉淀为宜，静止沉淀池沉淀时间长，容积的利用率高，去除率无疑较平流沉淀池要高，一般常规电厂每次冲洗水量为150T/次， 若采用平流沉淀池按流量150T/H计，有效容积亦在150立方左右，排除上清水时应特别注意对沉积煤的搅动避免将沉淀煤泥带走， 如何将煤泥移至煤场，有各种方式，各行业应用较多的为抓斗，亦有推土机、刮泥机、泥渣泵，采用何种方式应慎重，应采用简便易行的方式，几个电厂设计曾采用刮泥机配合泥渣泵，因管理不善等原因已拆除，煤泥在沉淀池的沉积厚度不宜过大，超过2米底部即可能板结，特别是含水率低时，抓斗亦难以施展。既应保持一定含水量，又不能沉积太厚。 　含煤废水进行二级过滤处理，一般处理流量较小，若采用一体化净水器既节约占地，又可以方便操作，电厂含煤废水的产生主要是由于煤场喷淋防尘产生的渗漏水和输煤栈桥冲洗产生的冲洗废水，其废水的主要特点都是浊度、色度都比较高，导致浊度和色度的大幅度升高的主要原因是废水中的高浓度的悬浮物，在含煤废水的处理系统中，处理工艺选择的关键将针对其主要污染因子悬浮物和色度的去除进行设计，设计的处理工艺将保证对悬浮物具有稳定的、很高的去除效率，保证出水水质达到浊度≤10NTU的要求，燃料系统冲洗废水中，颗粒物的比重一般为2.3g/cm3，含煤废水经过预沉池的预沉淀后，大颗粒的煤粉颗粒物均能沉淀下来，剩余的煤粉颗粒悬浮物其颗粒的直径都在50微米以下，根据燃料品种、来源不同、含煤废水的水量变化以及预沉池的沉淀效果不同，一般电厂含煤废水初沉后的悬浮物浓度在2000-5000mg/l，根据物理、化学处理的原理，将直流混凝、离心分离、重力分离、动态过滤、污泥浓缩等处理技术有机地组合集成在一体，使污水的多项净化功能在同一个反应器内快速完成，代替了传统混凝沉淀加过滤工艺的反应池、沉淀池、浓缩池、搅拌机、刮泥机、过滤器等设备，减少了占地面积，且净水水质远远优于传统处理工艺出水水质。设备采用旋流离心分离技术，悬浮物的动态过滤新技术，使滤料不易堵塞，吸附的悬浮物微粒易脱落，因此反冲洗的周期长，一般1～1.5个月左右才反冲洗一次，而且反冲洗的运行实现自动控制，另外滤料使用寿命长，无需更换，净化装置底部的污泥浓缩区在离心力和重力的作用下，污泥得以沉淀浓缩，污泥浓度高，含水率相对较低（90-94%），排泥实现自动定时排放。净化装置的设备本身基本不需要维护和保养，设备运行安全，基本在常压状态下运行。

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含镍废水来源较为广泛，一般镀镍领域是含镍废水的主要来源，在镀镍的生产过程中，需要不定时的用清水对镀件表面进行清理，保证产品的表面质量，此时就会产生大量的含镍废水。受到我国技术水平的限制，在早期，对含镍废水一般采用先污染后治理的思路，这种方式严重影响了自然环境，对生态平衡造成了很大的影响。随着科学技术的发展，发达国家已经摒弃这种传统的处理工艺，从含镍废水的源头进行治理，从根本上杜绝了污染环境的情况出现，同时还实现了含镍废水的重复利用，不仅减少了含镍废水对环境的污染，而且节约了资源。基于我国的基本国情，在技术手段上还有很长的路要走，在对含镍废水的处理上仍停留在先污染的阶段。因此，提高对含镍废水处理的技术水平，减少重金属废水对环境和人类的危害，我们还需要不断努力。

2对重金属废水中含镍废水处理技术分析

随着人们环保意识的不断增强，那些没有达到排放指标的废水已经不能随意排放，特别是这些重金属废水，如果排放到自然环境中，不能很快被分解，对生态环境和生活品质都有着巨大的威胁。为了保护自然环境，从源头上治理含镍废水，下面将介绍几种对重金属废水中含镍废水的处理技术，为提高我国的含镍废水处理技术做出借鉴和参考。

2.1化学沉淀法

化学沉淀法，因其操作简便，工序简单，而且投入资本较少，受到了很多化工厂的青睐。在采用化学沉淀重金属废水时，其主要原理是利用加入的试剂使其与废水中的重金属元素发生化学反应，生产难溶的沉淀物，再通过过滤等手段将其排除，直到废水达到指标才能排出或循环使用。一般化学沉淀法只用作前期处理，将废水中的大部分重金属离子去除，后面还要结合其他处理手段，才能达到净化废水的目的。现阶段，化学沉淀法以氢氧化物沉淀为主，该方法易于控制，成本低，一般用石灰就能满足使用要求，因为保持pH在10左右，废水中的重金属离子的氢氧化物基本不能溶解，这样就能将其沉淀，一般在沉淀过程中，可以适当加入明矾、有机高分子等物质，可以大大提高沉淀的效果。但是这种方法虽然运用较为广泛，但是存在很大的问题，在沉淀过程中，会有大量的污泥产生，这样得到的水肯定不能满足排放指标，还需要对其进行浓缩处理，这样就大大增加了处理的难度。

2.2离子交换法

在含镍废水处理过程中，离子交换法不仅能大范围的将镍离子分离，而且反应速度较快，除镍效果明显。其中，离子交换树脂被得到了广泛的应用，而且这种交换树脂很容易得到，成本低廉。利用离子交换树脂进行工作时，受到多方面环境因素的影响，其中主要的影响因素有pH值、温度、污染物的浓度和反应的时间等等。

2.3吸附法

所谓吸附法，就是采用吸附工艺和材料对含镍废水中的物质进行吸附已达到水排放指标的方法。吸附法在工序设计和操作上，灵活性较大，而且出水率较高。对于某些吸附过程是可逆的，因此可以进行反复使用。活性炭吸附剂，利用活性炭自身结构组织的特点，对含镍废水中的镍离子进行吸附。活性炭的原材料的煤，但煤的价格太高，经过科研人员的不断努力，发现家畜垃圾制成的活性炭比煤提炼出的活性炭吸附效果要好，而且经济实惠。因此，寻找价格低廉的吸附剂，是目前科研人员的重中之重。此外，生物吸附剂，是目前被公认为最有发展前景的一种吸附方法，但只能适用于低浓度的重金属废水。这种吸附方法，试剂来源较为广泛，而且成本投入较低，吸附效果明显，目前仍处于研发阶段，但不能放弃对该吸附方法的研究，它对重金属废水的处理有着非比寻常的意义。

2.4膜分离法

膜分离法，就是利用不同型号的膜对重金属废水进行处理，这种处理方式效率高，占有空间少。目前，常用的膜分离方法主要有三种:首先，超滤，即在低压环境下对重金属废水中的胶状物进行去除的一种技术。超滤膜的孔径，只能分子直径小于该孔径的分子或离子通过，对于大分子物质则不能通过。其次，反渗透，该方法是运用半透膜，施加一定的压力，这样会使得溶剂通过半透膜，但是溶质会被阻挡在一侧，实现了重金属废水分离、进化和浓缩的效果。但是由于重金属废水杂质过多，如果利用半透膜进行净化，会污染半透膜，而且这种方法所需的能量较多，目前在工厂处理重金属废水时使用率较低。最后，纳滤，该技术操作简便，而且能耗较低，对除镍离子的效果明显，所需的施加压力在UF和RO之间。

3结语

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关键词：鲁奇；煤气废水；脱酚；脱氨；酸性气；萃取

煤气化是煤化工核心技术之一，被誉为新型煤化工产业的龙头技术。其中以鲁奇加压煤气化技术为代表的固定床加压气化工艺，因为煤种适应性广、运行稳定、生产能力大、能耗低、氧耗少、效率高等优点而被国内外广泛运用。尤其从煤制天然气中甲烷含量以及投资费用等角度出发，鲁奇加压煤气化技术在煤制天然气领域占有重要的地位[1]。

鲁奇加压煤气化技术产生的煤气，经洗涤后生产大量的废水，含有酚、油、CO2、H2S、高COD、高氨氮等，是一种典型的有毒有害、难降解的工业废水，一直都是国内外工业废水处理领域的难题。河南省豫西某厂的煤气废水在煤气水分离装置除油除尘后，先脱酸、再萃取脱酚、然后进行脱氨及溶剂回收，最后送至后续污水生化处理系统。

1 煤气废水处理工艺及存在问题

1.1 煤气废水处理流程

经除焦油、除尘后的含酚氨煤气废水，首先进入脱酸塔与0.5Mpa低压蒸汽间接加热，从而汽提脱除CO2、H2S等酸性气体，经冷凝后送至硫回收，含氨的冷凝液进行回流。脱除酸性气体的煤气废水经冷却后进入萃取塔，由二异丙基醚（D1PE）萃作为萃取剂进行萃取脱酚。萃取相进入酚塔，经精馏分离出粗酚和溶剂，粗酚作为产品出售，溶剂进入到溶剂回收槽。萃余相进入水塔加碱精馏脱氨，氨气经侧线采出后经冷凝、吸收制成稀氨水送往锅炉烟气氨法脱硫装置；水塔通过加碱精馏，塔顶的溶剂蒸汽经冷凝后进入溶剂回收槽循环使用；塔釜液送入污水生化处理系统。工艺流程如图1所示。

1.2 存在问题

运行过程中，该工艺主要存在以下几个问题：

（1）采用先脱酸再萃取流程，使脱酸后的废水pH值较高（9-10），萃取水质呈碱性，而溶剂萃取理想的pH值为8以下，从而导致脱酚效果不好。

（2）煤气废水中含有单元酚和多元酚，二异丙醚对于多元酚萃取效果并不好，而多元酚在生化处理工段属于难处理物质。

（3）为避免脱酸后煤气废水pH过高，从而严重影响脱酚效果，故脱酸塔的操作温度偏低，使得脱酸塔对酸性气的脱除效率较低，且脱氨在最后进行，使前端过程一直是酸性气和氨的共存状态，从而导致管道及设备产生碳铵结晶，影响设备正常运行。

（4）废水体系属于发泡体系，运行中塔设备易发生液泛和侧采带液，增加萃取剂的消耗[2]。

2 工艺改进后的煤气废水处理流程及存在问题

针对原有煤气废水处理工艺出现的问题，将原有的流程进行改变，将脱氨工序提前，即在脱酸塔后增加脱氨塔，使脱氨后的煤气废水pH降低，可为后序萃取提酚单元提供较好的萃取环境，提高萃取脱酚效率。

2.1 工艺改进后的煤气废水处理流程

煤气废水分为两股分别进入脱酸塔，经塔釜再沸器将酸性气体及部分游离氨解析出来，解析出来的游离氨用煤气废水洗涤，洗涤后的酸性气从塔顶排出至硫回收。脱酸后的废水经预热进入脱氨塔，从脱氨塔塔顶出来的粗氨气经二次冷凝浓缩制成氨水送至锅炉车间参与烟气氨法脱硫。经脱酸脱氨冷却后的废水pH为7.0-8.0，在萃取塔中萃取回收酚，萃取相进入酚塔蒸馏，塔顶回收溶剂，塔底得到粗酚产品。萃余相送至水塔中部回收溶剂，塔底废水送至污水生化处理系统。工艺流程如图2所示。

2.2 工艺改进后的效果及问题

煤气废水处理流程改造后，提高了脱酸塔操作温度，使脱酸效果得到提高，进而减少了碳铵结晶的形成。脱氨放在萃取脱酚之前，使得脱酸脱氨后的煤气废水pH降低，改善了萃取体系环境，提高了萃取脱酚效率。工艺改进后的废水水质如表1所示。

由表1可见，煤气废水处理流程改进后，水质有所提升，但处理效果仍达不到设计值（酚含量

3 煤气废水处理流程改造方向和思路

面对改造前后流程中存在的种种问题，该厂须继续对煤气废水处理方法进行优化改造。

（1）华南理工大学提出的单塔加压侧线汽提工艺可同时脱除酸性气和氨气，该工艺由赛鼎工程有限公司设计的130t/h煤气废水酚氨回收项目，应用于中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司，获得成功，出水总酚质量浓度低于300mg/L，COD低于2500mg/L，酸性气痕量[3]。

该工艺将煤气废水分为两股进料，一股与循环冷却水换热冷却后，作为冷进料进入污水汽提塔的填料段上部位置，另一股与测线抽出气换热后，作为热进料进入污水汽提塔填料段从下向上数第一层塔盘。冷进料吸收氨气后与热进料汇合，与塔釜上升蒸汽热交换，汽提出的酸性气体从塔顶排出。从单塔侧线采出的混合气经三级分凝后得到高浓度氨气。污水汽提塔塔底釜液pH为6-7，经冷却后送至萃取塔上部进行萃取，萃取相送至酚塔产出粗粉并回收溶剂，萃余相送至水塔汽提，塔顶蒸汽经换热冷却后与酚塔回收溶剂和补充的新鲜萃取剂共同进入溶剂循环槽，再被送入萃取塔循环使用。水塔塔底釜液送至后续生化处理。

（2）源于萃取体系在pH低于8时，萃取效果较为理想的思路。有人提出了一种新的煤气废水处理方法，即先用二氧化碳气使煤气废水酸性气饱和，使其pH降低后萃取脱酚，再脱酸、除氨。

华南理工大学也提出了相近思路的煤气废水处理流程：煤气废水经沉降、除油后，送入饱和塔，与系统内酸性气进行逆流接触，用酸性气对煤气废水进行饱和处理，调节煤气化污水的pH值至7；过量的酸性气体从饱和塔顶部排出，酸性气饱和后的煤气废水从塔底排出，进入萃取塔脱酚；萃取相（包括酚和萃取剂）进入酚塔，回收萃取剂循环利用；萃余相（包括水、CO2、H2S、NH3、萃取剂和少量酚类）分冷、热两股，分别从水塔的上部和中上部进入塔内，同时在塔的中部加入NaOH，以脱除水中的固定氨；水塔塔顶汽提部分进酸性气分凝罐，部分酸性气循环回饱和塔；从水塔侧线抽出的富氨气进入三级分凝罐进行提纯回收，塔釜净化水送生化处理[4]。

该工艺为煤气废水氨酚脱除回收提供了一个新的思路，在理论上是可行的，但运用到工业装置上效果会如何，还有待实践检验。

（3）萃取剂的正确选择，有利于煤气废水脱酚效率的提高。目前，较为常见的萃取剂有二异丙基醚（DIPE）和甲基异丁基酮（MIBK）。二异丙基醚对单元酚萃取效率为99.6%，对多元酚为60%；甲基异丁基酮的单元酚萃取效率>96.7%，对多元酚萃取效率80%-88%。大唐国际克什克腾煤制天然气项目的煤气废水脱酚萃取剂由二异丙醚更换为甲基异丁基酮后，处理后的废水含酚量由原来的700mg/L将至400mg/L，实践证明，甲基异丁基酮对多元酚的萃取效果更好[5]。

参考文献

[1]陈庆俊.鲁奇炉气化废水处理工艺突破方向探讨[J].化学工业，2012，30（12）：9.

[2]蔡少华，梁学博，续静静.鲁奇煤气化酚氨废水处理流程存在问题及改进新方向[J].中国化工贸易，2015（26）：87.

[3]钱宇，陈祷，高亚楼，等.单塔注碱加压汽提处理煤气化污水的方法：中国，200910036542.3[P].2011-05-11.

[4]陈 ，王卓.煤气化污水酚氨回收技术进展、流程优化及应用[J].煤化工，2013（4）：47.

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近些年，由于大气污染严重，因此国家对环境保护工作就越发重视，废水处理更是我国环保工作项目的重中之重。本文就石灰石湿法烟气脱硫技术的优点和缺点进行论述，并针对废水处理技术中存在的问题，与发电厂脱硫废水的实际相结合，进而提高脱硫废水的工艺处理水平。

关键词：

脱硫技术；废水处理；处理工艺

0引言

目前，由于许多大型燃煤电厂的开发建设，向空气中排放的二氧化硫也越来越多，所以越来越加重了大气污染状况。废水处理的含量指标是国家严格控制的指标，必须经过处理达标后方能外排。因此，在脱硫废水处理的设备和技术上需要进一步创新和提高。

1脱硫废水工艺现状分析

石灰石湿法脱硫技术是以石灰石的乳浊液作为吸收剂，进而吸收烟气中的二氧化硫，此项工艺对负荷变化和煤的种类都有很强的适应能力，所以在大容量机组和高浓度二氧化硫烟气的脱硫上被广泛应用。石灰石湿法烟气脱硫技术工艺具有适应性强、脱硫效率高等优点，但目前的废水处理工艺还存在严重不足，主要问题就是脱硫石膏浆液产生的废水中有金属离子和氯离子以及重金属离子。废水处理中存在的问题如下：

1.1常见的腐蚀问题

环境温度的升高使防腐材料的防腐作用降低，还有燃煤电厂烟气中含有二氧化硫、氯离子、氟离子等污染物以及塔内物质的化学反应等都加重了对金属的腐蚀作用。

1.2关于厢式压滤机自身缺陷问题

厢式压滤机的止推板在加工精度上有一定偏差，推板处还有漏液现象，从而加重了机脚和大梁等部位的腐蚀，并且维修起来较麻烦，降低了其压滤的效率。

1.3堵塞和结垢

废水、调节池、反应池、沉淀池、pH调和池、过滤、排放是传统废水处理工艺的净化流程，由于脱硫液的循环利用，使脱硫液中的氯离子和氟离子大量聚集，不但使脱硫液的pH值降低，加重了设备和材料的腐蚀，也增加了硫酸钙的结垢情况。

2石灰石湿法烟气脱硫废水处理工艺

烟气和脱硫剂是脱硫废水中杂质的主要来源，脱硫废水中含有氟化物、CaSO4、CaCl2、镉离子亚硫酸盐还有铅、汞、砷、灰尘等等，脱硫废水中的超标项目主要有悬浮物、COD、pH值、砷和铅等。脱硫废水水质具有含重金属、水质偏酸性、悬浮物和氯离子浓度高等特点。针对脱硫废液中含有溶解的重金属，一般脱硫废水以化学和物理机械方法中和进而对沉淀的物质进行分离处理。常见的处理工艺流程如下：脱硫废水→中和箱（加石灰乳）→沉降箱（加硫化物）→絮凝箱（加助凝剂）→浓缩池→出水箱（加氧化剂）→出水泵→排放或复用。对处理后的废水进行重新利用，就需要改造设备和提升工艺，从而实现脱硫废水的零排放，从以下七方面进行分析研究。

2.1水质调节

以某电厂监测报告为依据，脱硫废水处理的进出水质。经处理后的脱硫废水各污染物的浓度满足《火电厂石灰石湿法脱硫废水水质控制指标》的限值要求，并且对进入水槽废水的水量水质进行均化。

2.2除氟反应

在氢氧化铬沉淀物生成后，添加铝酸钙粉使其发生化学反应，添加氯化铁使发生絮凝反应，从而使氟的含量降低。

2.3重金属离子的化学反应

在脱硫废水中一般含有汞、铜等重金属离子，反应箱中加入有机硫或Na2S溶液，离子态的重金属和硫化物发生化学反应，生成细小的络合物。

2.4澄清及中和反应

脱硫废水一般都偏酸性，在脱硫废水进入隔槽时添加石灰浆液，然后不断搅拌，使pH值由5.4左右升到9以上。废水处理在除氟后进行澄清，在控制盐酸度情况下进行中和反应。

2.5滤砂处理

废水是从下向上进行过滤的，过滤掉水中大的杂质，让排出的水达到标准。因为从下向上的滤砂处理装置，始终在底部的砂层设备，使得底部的洗砂污水可以直接进行澄清处理，保证了进入排水槽的为合格净水，从而进行排放。

2.6脱硫废水的回收利用

脱硫废水处理后的废水含盐量较大，浓缩机分离后把较干净的水再送回水箱，在回水泵的工作下送到锅底冲刷灰渣，形成二次循环利用脱硫废水。

2.7烟道蒸发处理工艺

在处理脱硫废水时，在空气预热器和静电除尘器之间的烟道内，利用雾化喷嘴将脱硫废水喷入，通过高温烟气蒸发，废水形成固体颗粒而被除尘器脱除的烟道蒸发技术能很好地处理掉脱硫废水。

3结束语

目前，国家实施节能减排战略和加快培育发展新兴产业，扩大污水处理厂的建设规模和服务范围。我国污水处理建设市场进入快速发展阶段，未来我国燃煤工业锅炉烟气脱硫技术的发展趋势是，在现有的基础上完善和提高、自动化、设计及制造规范化，烟气脱硫设备将成为我国燃煤工业锅炉烟一种不可缺少的辅机装置。

作者：陈继昌 单位：华润电力（六枝）有限公司

参考文献

[1]刘兴祥.湿法烟气脱硫废水处理工艺分析探讨[J].冶金动力，2013，（3）：45-47.

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关键词：脱硫废水处理；渣水系统；化验

前言

广东大唐国际潮州发电有限公司现有装机容量3200MW，一期两台600MW机组，二期两台1000MW机组。四台机组均采用美国常净公司的脱硫设备，采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺技术。湿式除渣系统设备由青岛四洲公司提供。

1 脱硫废水处理系统和渣水系统概述

1.1 脱硫废水处理系统概述

脱硫废水处理系统包括：废水处理系统；化学加药系统；污泥压缩系统及排污系统。

1.1.1 废水处理系统

脱硫装置产生的废水经由废水旋流器送至废水处理系统，进入三联箱：中和箱、沉降箱、絮凝箱，废水在经过三联箱期间采用化学加药和接触泥浆连续处理废水，沉淀出来的固形物在澄清/浓缩器中分离出来，清水达到标准排放。经澄清/浓缩器沉降浓缩的泥浆送至厢式压滤机脱水外运，设备处理出力27m3/h，如图1所示。

1.1.2 化学加药系统物理化学过程

（1）采用石灰浆[Ca（OH）2]进行碱化处理，以沉淀部分重金属。PH值范围在9.0～9.5之间较合适。加药位置中和箱进口管道。（2）采用有机硫化物沉淀重金属，有机硫化物TMT15可与镉和汞形成微溶的化合物，以固体形式沉淀出来。加药位置在于沉降箱进口管道。（3）固体沉淀物的絮凝。为使固体沉淀物形成较大的更易沉降的絮凝物，应向废水中加入絮凝剂（FeClSO4），形成氢氧化铁Fe（OH）3絮凝物。加药位置沉降箱进口管道；为了降低粒子的表面张力，使其形成易于沉降的大粒子絮凝物，废水中应加入助凝剂。絮凝剂和助凝剂的加入量使出水浊度

1.2 渣水系统

锅炉除渣系统采用固态连续排渣和封闭循环供水方式，渣水处理系统经过沉淀过滤最后斜板分离处理过程，将渣块从渣水中分离，渣块由外包环保公司运走进行后续处理。处理后的澄清渣水回捞渣机循环使用。

2 脱硫废水处理系统和渣水系统的不足之处

脱硫废水处理系统处理量为27m3/h，改造前为输煤煤场、输煤皮带做冲洗喷淋用水，虽解决了输煤上煤卸煤期间现场粉尘超标的现状，但是因为系统的设计限制脱硫废水处理最终出水的浊度是100NTU，用肉眼直观就可判断出水质不澄清，在用于输煤喷淋时长期出现喷头堵塞，造成输煤车间粉尘超标，严重影响到了输煤系统的文明生产和员工的身体健康。

渣水系统有自身的闭路循环系统，渣水系统的水质要求低且无对外排污口，渣水系统的水损失途径有渣块冷却蒸发、渣块带水、湿灰搅拌用水；补充水源有灰库冲洗回用水、脱水仓冲洗回用水、化学中水补充水。其中化学中水因水质PH波动大长期使用造成管路腐蚀破损，且脱硫吸收塔用水量大中水长期供给于脱硫使用，现已不使用。另外灰库冲洗水、脱水仓冲洗水由公司工业水网供给，使用量由燃煤中灰分和易结焦性决定的，若燃煤灰分、渣块少以上两处冲洗水使用量将减少。一旦出现渣块温度高、气候炎热等情况渣水蒸发量高时只能使用工业水补充，不利于公司的节能降耗。

3 设想将脱硫废水引入渣水系统的方案以及脱硫废水、渣水的化验

经过脱硫废水处理后的水收集于出水箱，将出水泵由原供煤场喷淋管道改至渣水系统的初沉池入口作为渣水系统的补充水。渣水系统的沉淀过滤池作为脱硫废水的二次过滤装置。脱硫系统的出水水质公司内部规定需小于100NTU，但是当排入渣水系统后将会造成废水中的石膏颗粒进入渣水系统容易堵塞管道。需化验脱硫废水出水水质进行，公司需对设备进行改造，以适合渣水系统的需要。

以表1、2分析得出渣水系统的PH较低且氯离子较多。脱硫废水的PH较高，进入渣水系统可以改善渣水的PH，防止PH低设备腐蚀；脱硫废水的浊度高进入渣水系统内会增加清理沉淀池工作量和堵塞管道的危害；另外因为渣水系统未对外排放，长期进行补水-蒸发-补水的循环使得渣水不断得到浓缩，氯离子不断增加。脱硫废水进入渣水，渣水氯离子含量将会增加必会腐蚀设备造成设备老化以及损坏。因此，必须对设备进行改造，否则将会损害设备。

4 脱硫废水系统、渣水系统改造以及运行方式的改变

4.1 脱硫废水系统改造内容

（1）脱硫废水三联箱底部排污门由原来排至地坑改为排至污泥澄清池。（2）废水区域地坑泵出口管道原来排至中和箱，现改为排至澄清浓缩池。（3）压滤水箱的压滤水泵出口由原来排至出水箱，改造至污泥澄清池。（4）二期废水旋流器增加在线压力监视，防止旋流子堵塞，严格控制废水旋流器的运行旋流子数量，限制进入废水系统的流量。（5）一期、二期废水旋流子溢流管道原共用一根管道，改造为两根分别进入中和箱。改造前后如图1、2所示。

脱硫废水三联箱底部排污门由原来排至地坑改为排至污泥澄清池，是提高澄清浓缩池的利用率，将废水中的颗粒、沉降物、絮凝物从水中分离出来，减少进入渣水系统的固态废弃物；废水区域地坑泵出口管道原来排至中和箱，现改为排至澄清浓缩池，是为了减少三联箱的负荷，防止三联箱运行过程中加药量与进水量不匹配造成废水排放浊度高；压滤水箱的压滤水泵出口由原来排至出水箱，改造至污泥澄清池，是为了防止压滤过程出现压滤水含固量高，进入澄清浓缩池继续分离固态废弃物。一期、二期废水旋流子溢流管道原共用一根管道，改造为两根分别进入中和箱，防止脱硫废水旋流器运行效率低。

4.2 渣水系统改造

脱硫废水出水箱利用出水泵输送经过处理的合格脱硫废水从初沉池进入渣水系统。除渣系统的捞渣机链条螺栓由原普通碳素钢更换为哈氏合金材料；捞渣机捞渣底面有碳素板更换为铸石板。渣水管道由不锈钢管道全部更换内衬耐磨铸铁管道。脱硫废水进入渣水系统的沉淀过滤池处理后进入回水池供除渣设备使用，渣水的沉淀过滤池作为二次处理减少来水的浊度，保证渣水输送通畅。捞渣机链条螺栓和底板更换耐腐蚀新材质是为了防止渣水氯离子增加腐蚀设备表面损害设备。

4.3 运行方式改变

三联箱每天定期排污、加药箱每天定期溶药并检查加药泵运行情况加药管是否泄漏。脱硫废水旋流器旋流子一期采用二运一备、二期采用四运二备，运行压力严格控制在220-240kpa，废水处理系统三联箱入口流量控制在20-25t/h，防止废水携带固态物质增加，与加药量不匹配。渣水系统提高回水泵、渣浆泵、冲洗水泵的运行出来，保证渣水循环量不低，防止固态物质在管道内、设备中沉淀堵塞，从表X中看出中和箱、沉降箱、絮凝箱的体积分别25、25、37.5m3，取最高流量测得经过三联箱各箱体时间大于30min，符合《DL5046-2006-T火力发电厂废水治理设计技术规程》要求[1]。渣水系统沉淀过滤池是露天设备，在中雨以上气象出现，应适度减少脱硫废水旋流器的进水量以减少脱硫废水排放量，避免渣水系统出现溢流进入雨水井污染环境的事故发生。

5 改造后的检验

改造后运行1年时间，化验脱硫废水和渣水的水质情况。

脱硫废水设备改造后，出水水质浊度明显下降。而且脱硫废水的PH值高进入渣水系统后明显的提高了渣水的PH值，但是带来了渣水系统中氯离子含量的增加，月平均上涨了27%。另外渣水的月平均浊度也增加，但是上涨的幅度只有7.2%。因为据文献记载，经过常规处理具有高PH的脱硫废水直接排入电厂水力排渣系统， 一方面渣水处理系统的过滤作用可以截留脱硫废水中的杂质以及渣水与脱硫废水中和反应生成的固体物质，达到去除脱离废水中杂质的目的[2]。

渣水系统由于更换了具有耐氯腐蚀钢材，设备运行正常改造前与改造后维护检修次数未出现变化，但是渣水系统污泥排放量逐渐增加，直接增加了清渣清泥的工作量。另外渣水系统补充工业水量大幅度下降；同时公司增加了两套煤水处理系统，煤场雨水收集后重新作为煤场喷淋使用，使得公司整体工业水补充量明显下降。如表5所示。

表5 改造前后的对比

脱硫废水中的水作为渣水系统水源的补充，减少渣水系统的新鲜水用量，还起到一定的节能作用。以一顿工业水2.5元算，日平均节省697吨约费用1743元，每年可节省63万元人民币。另外，检修费用和维护费用大幅度下降，为公司节约了运行成本。

6 结束语

随着社会进步，国家对各种污染物的排放标准逐步提高，企业为满足SO2达标排放，投入大量资金，但是对于脱硫废水的利用一直没有找到较为理想的提纯工艺和技术导致脱硫废水无法有效的利用。对脱硫废水系统和渣水系统进行改造，从设计上实现优化，巧妙的避开了故障频发点，减少了原来脱硫废水下游用户的检修工作量，节省投资和运行费用，大幅降低了运行维护成本，有效的提升了脱硫废水系统和湿式除渣系统运行的经济性和可靠性，具有行业内推广的实际意义。

参考文献

篇6

关键词：活性炭（AC） 污水 吸附

一、活性炭的性能介绍

活性炭（AC）是常用的一种非极性吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成，水处理用活性炭一般以优质椰子壳、核桃壳、杏壳、桃壳、煤质为原料，经系列生产工艺精制而成，外观呈黑色颗粒状，微孔发达，机械强度高，吸附速度快，净化度高，不易脱粉，在其内部有无数微细孔隙纵横相通,其孔径为 1×10-10~1×10-6μm,特别是1×10-10~1×10-9μm 的微孔居多,使活性炭具有巨大的比表面积(可达 1000m2/g).这些物理特性也是活性炭具有强大吸附能力的重要原因，活性炭（AC）因其性能稳定，抗腐蚀，而得以广泛应用。 使用活性炭进行处理可以简单、有效、经济地去除污水中的重金属离子、有机和无机污染物 ，使水质获得直接而迅速的改善。

活性炭的吸附形式分为物理吸附和化学吸附。物理吸附时通过分子力的吸附，即通过同偶极之间的作用和氢键为主的弱范德华力发生，物理吸附需要活化能，可在低温条件下进行，而且是可逆的。化学吸附与价键力相结合，是一个放热过程。化学吸附有选择性，只对某种或几种特定物质起作用。化学吸附不可逆，比较稳定，不易解吸。活性炭吸附能力的大小不仅与本身性质有关,还与被吸附物质的 分子结构、溶解性和离子化程度等有关。

二、活性炭在污水处理中的应用

由于活性炭对水的预处理要求高，而且活性炭的价格昂贵，因此在废水处理中，活性炭主要用来去除废水中的微量污染物，已达到深度净化的目的。

1.活性炭处理含铬废水

铬是电镀中用量较大的一种金属原料，在废水中六价铬随PH质的不同分别以不同的形式存在。活性炭有非常发达的微孔结构和较高的比表面积，具有极强的物理吸附能力，能有效地吸附废水中的Cr（VI），活性炭的表面存在大量的含氧基团如羟基（-OH）、羧基（-COOH）等，它们都有静电吸附功能，对Cr（VI）产生化学吸附售后服务。完全可以用于处理电镀废水可达到国家排放标准。试验表明：溶液中Cr（VI）质量浓度为50mg/L，PH=3，吸附时间1.5h时，活性炭的吸附性能和Cr（VI）的支队率远达到最佳效果，因此，利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr（VI）的物理吸附、化学吸附，化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬废水，吸附性能稳定，处理效率高，操作费用低，有一定的社会效益和经济效益。

2.活性炭处理含氰废水

在工业生产中，金银的湿法提取，化学纤维的生产，炼焦，合成氨，电镀，煤气生产等行业均使用氰化物或副产氰化物，因而在生产过程中必然要排放一定数量的含氰废水。活性炭用于净化废水已有相当长的历史，应用于处理含氰废水的文献报道也越来越多，但由于CN、HCN在活性炭上的吸附容量小，一般为3mgCN/gAC~8mgCN/gAC（因品种而异），在处理成本上不合算。

3.活性炭处理含汞废水

活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只适宜于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高，可以先用化学沉淀法处理，处理好含汞月1mg/L,高时可达2~3mg/L，然后再用活性炭做进一步的处理。

4.活性炭处理含甲醇废水

活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不强，只是易于处理含甲醇量低的废水。工程运行结果表明，可将混合液的COD从40mg/L降至12mg/L以下，对甲醇的去除率达到93.16%~100%，其出水水质可以满足会用到锅炉脱盐水系统进水的水质要求。

三、活性炭在污水处理中的优越性及前景展望

利用活性炭处理污水有很多优点：一、由于吸附前后被吸附的性质并未变化，如果能采用适当的解吸方法，还能回收水中有价值的物质。如果把粉状活性炭投入爆气设备中，炭粉与微生物形成了一种凝聚体，可使处理效果超过一般的二级生物处理法，出水水质接近于三级处理。二、活性炭在废水处理方面的主要优点是处理程度高、出水水质稳定。与其他方法配合使用可获得质量很高的出水水质，甚至达到饮用水标准。

在国内外实践证明,活性炭再生方法的经济性成为制约该法在环境工程领域更加广泛应用的主要瓶颈。因此,如何选择经济有效的再生方法成为使用活性炭吸附技术的关键所在。

参考文献：

[1] 金伟.李怀正.范瑾初.粉末活性炭吸附技术应用的关键问题[J].给水排水,2001,27(10):11-12.

[2] 戴爱丽. 徐玲.胡正信.等.应用粉末活性炭处理微污染原水的探讨[J].工业水处理,2005,25(12):54-55.

[3]侯立安主编.特殊废水处理技术及工程实例.北京：化学工业出版社,2003,10:77-82.

篇7

关键词：焦化 废水处理 技术

焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水，其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物，成分复杂，污染物浓度高、色度高、毒性大，性质非常稳定，是一种典型的难降解有机废水。它的超标排放对人类、水产、农作物都构成了很大危害。如何改善和解决焦化废水对环境的污染问题，已成为摆在人们面前的一个迫切需要解决的课题。

目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理，然后进行生物脱酚二次处理。但是，焦化废水经上述处理后，外排废水中氰化物、COD及氨氮等指标仍然很难达标。针对这种状况，近年来国内外学者开展了大量的研究工作，找到了许多比较有效的焦化废水治理技术。这些方法大致分为生物法、化学法、物化法和循环利用等4类。

1 生物处理法

生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法，常作为焦化废水处理系统中的二级处理。目前，活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触；溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附，并最终氧化为最终产物（主要是CO2）。非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物，然后被代谢和利用[1]。基本流程如图1所示。

但是采用该技术，出水中的CODCr、BOD5、NH3-N等污染物指标均难于达标，特别是对NH3-N污染物，几乎没有降解作用。近年来，人们从微生物、反应器及工艺流程几方面着手，研究开发了生物强化技术：生物流化床，固定化生物处理技术及生物脱氮技术等。这些技术的发展使得大多数有机物质实现了生物降解处理，出水水质得到了很大改善，使得生物处理技术成为一项很有发展前景的废水处理技术。合肥钢铁集团公司焦化厂、安阳钢铁公司焦化厂、昆明焦化制气厂采用A/O（缺氧/好氧）法生物脱氮工艺，运行结果表明该工艺运行稳定可靠，废水处理效果良好，但是处理设施规模大，投资费用高。上海宝钢焦化厂将原有的A/O生物脱氮工艺改为A/OO工艺，污水处理效果优于A/O工艺[2]，运行成本有所降低，效果明显。

总的来看，生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点，改进后的新技术使焦化废水处理达到了工程应用要求，从而使得该技术在国内外广泛采用。但是生物降解法的稀释水用量大，处理设施规模大，停留时间长，投资费用较高，对废水的水质条件要求严格，废水的pH值、温度、营养、有毒物质浓度、进水有机物浓度、溶解氧量等多种因素都会影响到细菌的生长和出水水质，这也就对操作管理提出了较高要求。

2 化学处理法

2.1催化湿式氧化技术

催化湿式氧化技术是在高温、高压条件下，在催化剂作用下，用空气中的氧将溶于水或在水中悬浮的有机物氧化，最终转化为无害物质N2和CO2排放。该技术的研究始于20世纪70年代，是在Zimmerman的湿式氧化技术的基础上发展起来的。在我国，鞍山焦耐院与中科院大连物化所合作，曾经成功地研制出双组分的高活性催化剂，对高浓度的含氨氮和有机物的焦化废水具有极佳的处理效果[3]。

湿式催化氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等优点。但是，由于其催化剂价格昂贵，处理成本高，且在高温高压条件下运行，对工艺设备要求严格，投资费用高，国内很少将该法用于废水处理。

2.2焚烧法

焚烧法治理废水始于20世纪50年代。该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中，使水雾完全汽化，让废水中的有机物在炉内氧化，分解成为完全燃烧产物CO2和H2O及少许无机物灰分。

焦化废水中含有大量NH3－N物质，NH3在燃烧中有NO生成，NO的生成会不会造成二次污染是采用焚烧法处理焦化废水的一个敏感问题。杨元林[4]等通过研究发现，NH3在非催化氧化条件下主要生成物是N2，不会产生高浓度NO造成二次污染。从而说明，焚烧处理工艺对于处理焦化厂高浓度废水是一种切实可行的处理方法。然而，尽管焚烧法处理效率高，不造成二次污染，但是其昂贵的处理费用（约为167美元／t [5]）使得多数企业望而却步，在我国应用较少。

2.3 臭氧氧化法

臭氧是一种强氧化剂，能与废水中大多数有机物，微生物迅速反应，可除去废水中的酚、氰等污染物，并降低其COD、BOD值，同时还可起到脱色、除臭、杀菌的作用。

臭氧的强氧化性可将废水中的污染物快速、有效地除去，而且臭氧在水中很快分解为氧，不会造成二次污染，操作管理简单方便。但是，这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时若操作不当，臭氧会对周围生物造成危害。因此，目前臭氧氧化法还主要应用于废水的深度处理。在美国已开始应用臭氧氧化法处理焦化废水[6]。

2.4 等离子体处理技术

等离子体技术是利用高压毫微秒脉冲放电所产生的高能电子（5～20 eV）、紫外线等多效应综合作用，降解废水中的有机物质。等离子体处理技术是一种高效、低能耗、使用范围广、处理量大的新型环保技术，目前还处于研究阶段。有研究表明[7]，经等离子体处理的焦化废水，有机物大分子被破坏成小分子，可生物降解性大大提高，再经活性污泥法处理，出水的酚、氰、COD指标均有大幅下降，具有发展前景。但处理装置费用较高，有待于进一步研究开发廉价的处理装置。

2.5 光催化氧化法

光催化氧化法是由光能引起电子和空隙之间的反应，产生具有较强反应活性的电子（空穴对），这些电子（空穴对）迁移到颗粒表面，便可以参与和加速氧化还原反应的进行。光催化氧化法对水中酚类物质及其他有机物都有较高的去除率[8]。高华等[9]在焦化废水中加入催化剂粉末，在紫外光照射下鼓入空气，能将焦化废水中的所有有机毒物和颜色有效去除。在最佳光催化条件下，控制废水流量为3600 mL/h，就可以使出水COD值由472 mg/L降至100 mg/L以下，且检测不出多环芳烃。

目前，这种方法还仅停留在理论研究阶段。这种水处理方法能有效地去除废水中的污染物且能耗低，有着很大的发展潜力。但是有时也会产生一些有害的光化学产物，造成二次污染。由于光催化降解是基于体系对光能的吸收，因此，要求体系具有良好的透光性。所以，该方法适用于低浊度、透光性好的体系，可用于焦化废水的深度处理。

2.6 电化学氧化技术

电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。目前的研究表明，电化学氧化法氧化能力强、工艺简单、不产生二次污染，是一种前景比较广阔的废水处理技术。

Chang等[10 ]用PbO2/Ti作为电极降解焦化废水。结果表明：电解2 h后，COD值从2143 mg/L降到226 mg/L，同时 760 mg/L的NH3-N也被去除。研究还发现，电极材料、氯化物浓度、电流密度、pH值对COD的去除率和电化学反应过程中的电流效率都有显著影响。

梁镇海等[11]采用Ti/SnO2+Sb2O3+MnO2/PbO2处理焦化废水，使酚的去除率达到95.8％，其电催化性能比Pb电极优良，比Pb电极可节省电能33％。

2.7 化学混凝和絮凝

化学混凝和絮凝是用来处理废水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒，以降低废水的浊度和色度，但对可溶性有机物无效，常用于焦化废水的深度处理。该法处理费用低，既可以间歇使用也可以连续使用。

混凝法的关键在于混凝剂。目前一般采用聚合硫酸铁作混凝剂，对CODCr的去除效果较好，但对色度、F-的去除效果较差。浙江大学环境研究所卢建航等[12]针对上海宝钢集团的焦化废水，开发了一种专用混凝剂。实验结果发现：混凝剂最佳有效投加量为300 mg/L，最佳混凝pH范围为6.0~6.5；混凝剂对焦化废水中的CODCr、F-、色度及总CN都有很高的去除率，去除效果受水质波动的影响较小，混凝pH对各指标的去除效果有较大的影响。

絮凝剂在废水中与有机胶质微粒进行迅速的混凝、吸附与附聚，可以使焦化废水深度处理取得更好的效果[13]。马应歌等[14]在相同条件下用3种常用的聚硅酸盐类絮凝剂(PASS，PZSS，PFSC)和高铁酸钠(Na2FeO4)处理焦化废水，实验结果表明，高铁酸钠具有优异的脱色功能，优良的COD去除、浊度脱除性能，形成的絮凝体颗粒小、数量少、沉降速度快、且不形成二次污染。

3 物理化学法

3.1 吸附法

吸附法就是采用吸附剂除去污染物的方法。

活性炭具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，是最常用的一种吸附剂。活性炭吸附法适用于废水的深度处理。但是，由于活性炭再生系统操作难度大，装置运行费用高，在焦化废水处理中未得到推广使用。上海宝钢曾于1981年从日本引进了焦化酚氰废水三级处理工艺，但在二期工程中没有再建第三级活性炭吸附装置，以上所述就是原因之一[2]。

山西焦化集团有限公司利用锅炉粉煤灰处理来自生化的焦化废水。生化出口废水经过粉煤灰吸附处理后，污染物的平均去除率为54.7％。处理后的出水，除氨氮外，其它污染物指标均达到国家一级焦化新厂标准，和A/O法相近，但投资费用仅为A/O法的一半[15]。该方法系统投资费、运行费都比较低，以废治废，具有良好的经济效益和和环境效益。但是，同时存在处理后的出水氨氮未能达标和废渣难处理的缺点。

刘俊峰等[16]采用高温炉渣过滤，再用南开牌H-103大孔树脂吸附处理含酚520 mg/L、COD 3200 mg/L的焦化废水，处理出水酚含量≤0.5 mg/L，COD≤80 mg/L，达到国家排放标准。黄念东等[17]研究了细粒焦渣对焦化废水的净化作用。他们对颗粒大小、pH、溶液滤速等各种因素对吸附能力的影响因素作了考察，结果显示，含酚30 mg/L的液体，在流速为4.5 mL/min，pH为2～2.5，温度25℃的条件下，酚的去除率为98％。

3.2 利用烟道气处理焦化废水

由冶金工业部建筑研究总院和北京国纬达环保公司合作研制开发的“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法”已获得国家专利。该技术将焦化剩余氨水去除焦油和SS后，输入烟道废气中进行充分的物理化学反应，烟道气的热量使剩余氨水中的水分全部汽化，氨气与烟道气中的SO2反应生成硫铵[18]。

这项专利技术已在江苏淮钢集团焦化剩余氨水处理工程中获得成功应用。监测结果表明，焦化剩余氨水全部被处理，实现了废水的零排放，又确保了烟道气达标排放，排入大气中的氨、酚类、氰化物等主要污染物占剩余氨水中污染物总量的1.0％～4.7％[19]。

该方法以废治废，投资省，占地少，运行费用低，处理效果好，环境效益十分显著，是一项十分值得推广的方法。但是此法要求焦化的氨量必须与烟道气所需氨量保持平衡，这就在一定程度上限制了方法的应用范围。

4 废水循环利用

将高浓度的焦化废水脱酚，净化除去固体沉淀和轻质焦油后，送往焦炉熄焦，实现酚水闭路循环。从而减少了排污，降低了运行等费用[20]。但是此时的污染物转移问题也值得考虑。

5 结 论

焦化废水治理技术能否成功应用，主要受3个因素制约：处理效果、投资运行费用以及是否会造成二次污染。目前的各种治理技术还不能完全满足这三方面的要求。它们各有优缺点，这就需要因地制宜地选择适合自身特点的技术方法，以及对现有方法的有机结合来取得比较满意的效果。同时，还要进一步研究开发处理效果更好、投资运行费用更低、无二次污染、易于操作管理的新技术，这样才能更加适合国情，才会有更广阔的发展前景。

参考文献

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11梁镇海，许文林．焦化含酚废水在Ti／PbO2电极上的氧化处理．稀有金属材料与工程，1996，25（3）：37~40

12 卢建杭，王红斌．焦化废水专用混凝剂对污染物的去除效果与规律．环境科学，2001，21（7）：65~68

13 刘翠华，何选明. 絮凝剂在焦化废水再净化中的应用. 武汉冶金科技大学学报，1999，22（1）:42~45

14 马英歌，张清友．不同絮凝剂处理焦化废水的研究．环境污染与防治，2002，24（1）：16~18

15 张昌鸣．焦化废水净化及回用技术研究．环境工程，1999，17（1）：16~19

16 刘俊峰，易平贵．过滤－树脂吸附法处理焦化废水的研究．煤化工，2002，100（3）：59~62

17 黄念东，夏畅斌．细粒焦渣对废水中酚的吸附研究．湘潭矿业学院学报，2000，15（2）：63~66

18 冶金工业部建筑研究总院和北京国纬达环保公司．烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法．中国：98101337.6，1998-04-08

19 程志久，殷广瑾．烟道气处理焦化剩余氨水的研究．环境科学学报，2000，20（5）：639~641

篇8

关键词：煤化工；排污；废水处理；新方法

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.007

当前，国内对于煤化工废水的处理更多的是应用生化方法，通过生物分解对其中的苯类、苯酚类等污染物进行降解，不过也有一定的技术限制，比如对其中的吡啶、咔唑类物质就很难有效分解。调查发现，许多煤化工企业对废水的处理结果并没有满足国家一级标准，不管是废水的浓度是颜色都存在问题，所以，在污水处理过程中要尽可能的减少其CODCr的含量，对氨气、氮气等也要尽量降解，使得处理后的污水达到国家标准。

1 煤化工废水概述

煤化工废水，是在煤化工生产过程中所产出的有着较多污染物质的废水，其中包含着许多的有毒物质，比如：含氮、苯酚等污染物。调查发现，煤化工废水中的氨氮有200～500mg/L，CODCr物质则有5000mg/L，而且其中还有着一定的有机物质，比如：环芳香族化合物，硫化物等，这类物质想要通过自然降解来处理难以取得好的效果，而且有机物的过多排放会造成水流的富营养现象，造成生态平衡的破坏。通过生物方法的降解，只会将萘、吡咯等进行分解，对入咔唑、联苯类等的处理效果并不好。

2 煤化工废水的处理方法

煤化工污水在排出之前，都必须经过净化分解，一般来说对废水首先采取的是物化预处理，气浮、隔油就是其中使用较多的方法。气浮法，是将污水中的油类等物质进行隔离处理，将浮在上部的油类进行处理并尽可能的回收，该种处理方法能够有效防止污水中的油类对自然水环境的污染，而且还能对曝气进行必要的处理。当前，大部分的煤化工企业更多的是应用缺氧、好氧生物的去污方法，也被称作A/O方法。因为，好氧生物在对废水中的污染物进行处理的过程中并不能有效发挥其除污性能，对其中包含的杂环类物质就很难有效分解。所以，面对当前大部分煤化工企业在废水处理中的缺陷，必须创新发展废水处理方法，比如应用PACT法、厌氧生物法等对污染物进行有效处理。

3 好氧生物法

应用好氧生物法对煤化工生产过程中产生的污水进行处理，主要有：PACT法、载体流动床生物膜法。前者主要是应用活性炭等对污水中的有害物进行吸附处理，因为活性炭这一物质的吸附力非常强，能够为好氧生物储存足够的食物来源，而且，好氧生物还能提高其分解性能。这一方法的主要特点是，活性炭能够循环往复使用，利用湿空气氧化法能够使得活性炭再生。

载体流动床生物膜法，也被称作CBR，它是一种利用特定的结构形式的流动床方法，将产生的污水在选择的生物单元内过滤处理，其中所包含的生物膜、活性泥等进行有机的结合，将膜内的填充成分再次投入到污泥池之中，而且在其表层会产生呈现出漂浮形式的微生物，并对废水表层进行生物膜的附着处理。这一技术对于生物活性的组成以及浓度的要求比例相对较高，多数情况下要接近于标准值的两到四倍，最大可接近8-12g/L，而且也进一步的提升了对废水的分解效率。

4 厌氧生物法

厌氧生物法，也被称作UASB方法，对于所排放污水的分解是依靠着污泥床技术来实现的，该方法是要利用特定的水质反应器皿，来构建一套固、液、气分割系统，其底层是构建在污水反应器上，污水经过管径进到污水反应器之中，而且经过加压的方法从下至上的进行一步步的分解处理。其中所包含的厌氧生物将污水中的有害成分进行转化处理，将甲烷、二氧化碳等排放，而且进到上层的三相分离器具之内。这一技术能够有效的处理污水中的杂环类等有害物质，使得污水获得进一步的处理。

5 煤化工废水的深度降解技术

经过以上方法的处理，是对煤化工污水的初步过滤分解，其中的CODcr浓度已是显著的降低了，不过污水中仍然含有大量难以处理的有害物存在，其浑浊度仍然非常高，其处理标准仍未满足国家排污要求。所以，经过初步处理之后还要进行深度分解处理，主要运用到的技术有以下几种：

5.1 固定化生物技术

该技术对废水的降解有着非常强的针对性，能够对其中的特定种类的菌类进行定性处理，使其对污水中的有害物质进行针对性的处理，特别是对吡啶等有着非常好的处理效果，实践证明，该技术对污水中某些很难得到分解的物质的处理效果有着显著的改善。

5.2 高级氧化技术

一般来说，对煤化工污水中所包含的有机物的处理是一个极为复杂的过程，其中大部分的构成是酚类，多环芳烃以及含氮有机物等，对这些物质的降解处理难度非常大，在对污水进行初级处理之后，效果并不明显。而这里提到的高级氧化技术，可以对其中所包含的各类有机物进行深度的分解处理，将水中的HO离子，与其中的有机物自动的结合，并产生水和二氧化碳。同时，还能运用催化法来加以辅助，从而增强水中离子联合的效果。在初期的处理过程中，也能够应用到这一方法，可以有效的分解污水中的COD成分，但因为初期对催化剂的使用过多等问题，要求较高的经济成本，所以这一技术还是主要用在对废水的二次处理过程之中。

6 结语

随着国内经济的迅速发展，对能源的损耗、环境的污染越来越严重，人们对环境保护的关注度也是越来越高，许多新的污染处理方法得以应用，对于煤化工的污水处理来说，许多企业都已构建起有效的污水处理系统，当然想要取得更佳的处理效果，还需要投入更多的人力、物力，加强对新技术、新工艺的研发，从企业发展与社会和谐两方面综合考量。

参考文献：

[1]张占梅，付婷.煤制气废水处理技术研究进展综述[J].环境科学与管理，2014（10）.

[2]李培艳.煤化工污水处理技术进展[J].化工管理，2013（22）.

篇9

水处理技术经济论文范文一：焦化废水处理技术

【摘 要】作为一个焦炭的生产和使用大国，我国的焦炭行业得到了迅猛的发展，但是在焦炭生产过程中产生的大量的、成分复杂的焦化废水严重的污染了环境，并威胁着人类的健康，因此焦化废水的处理一直以来是人们所关注的问题。本文简单的对焦化废水作了介绍，分析了其特点及对环境的危害，重点就焦化废水的处理技术进行了深入的探讨，包括生物脱氮技术、活性污泥技术等已发展成熟的技术和催化式氧化法等新型处理技术，最后展望了未来处理焦化废水的技术发展方向。

【关键词】焦化废水 处理技术 有机物 污染物

一、引言

中国的焦炭生产量和消费量相对于世界其他国家而言是比较大的，近年来我国焦炭的产量占到全球产量的一半以上，但是伴随着焦炭的大量生产，焦化废水也大量产生，对环境的污染也逐渐加剧。在炼焦生产、煤气回收和焦化产品的回收等过程中，产生的各种类型的废水统称为焦化废水，由于煤源性质各异，煤化产品的回收工艺的不同，焦化废水的成分复杂，其中酚类化合物为主要成分，此外，有机物还包含有芳香族化合物等，而无机物的主要包括硫化物、硫酸盐等，因为焦化废水的氨氮元素的含量很高，有机物所占比例较大，导致生物降解的难度较大，不易处理，使得处理后的焦化废水的水质不能达到国家的排放标准，如果排放出去，将会严重污染环境，甚至威胁到人类的生存健康。所以，必须重视焦化废水的处理问题，完善已有处理技术，研发新型的处理技术。

二、焦化废水的处理技术

因为，含有难降解物质的焦化废水排放到环境中会造成严重的污染，所以人们一直以来都致力于焦化废水处理技术的研究，随着科学技术的日益发展，目前，对于焦化废水的处理已研发出多种类型的技术，主要包括生化方法、物化方法、化学法及物理法等，以及各种方法的综合使用。

(一)生化法――活性污泥法和生物脱氮技术

生化法作为焦化废水处理中使用范围最广而且较为有效的一种方法是通过微生物的氧化分解及吸附作用来将焦化废水中的有机物除去。随着不断的研究和开发，以生化法的作用原理为基础研发出了活性污泥法、生物脱氮技术等，实现了对焦化废水中有机物的有效降解。生化法处理废水的处理量大而且应用广泛，但是，由于设施的规模较大，花费时间较长，所需费用较高，再加上依赖于废水的水质条件，所以生化法仍需改进。

1.活性污泥法：在活性污泥法中，起到主要作用的物质为生物絮凝体和活性污泥，二者通过与有机物发生接触而将可溶解的有机物吸收、吸附，经过氧化做作用最终生成以一氧化碳为主的产物，此外，不具溶解性的有机物在被转化为可溶解的有机物后被微生物代谢和利用，最终将废水中的大部分有机物降解，但是，此种处理技术并不能使焦化废水完全达标，其对废水中的含氮有机物的降解几乎为零，所以仍旧有待完善。

2.生物脱氮技术：由于上述的活性污泥废水处理法并不能将焦化废水中的化学需氧量(COD)及含氮有机物充分降解，所以以普通生化技术为理论基础的生物脱氮技术得以研发，其中包括又包括缺氧/好氧(A/O)工艺、厌氧.缺氧/好氧(A2/O)、缺氧/好氧一好氧(A/02)等多种工艺技术，使用生物脱氮技术对焦化废水进行处理厚，结果表明生物脱氮的各项工艺不仅能脱氮还能将废水中的许多有机物降解掉，经过处理的焦化废水基本可符合排放标准。相比较与活性污泥法，生物脱氮技术的除污率明显提高。但是，生物脱氮技术的各项工艺对于废水中有机物、无机物等的好氧与厌氧特性的针对性不同，因此有时几种工艺需结合使用对其进行综合处理。

(二)物化法处理技术

经生化法处理技术处理后的焦化废水的含氮有机物等的含量虽明显减少，但是一些难降解的芳香族化合物依然存在，这些芳香族化合物的难以降解是导致化学需氧量(COD)较高的根本原因，这就需要物化法即物理化学方法的处理，主要是应用其吸附作用和氧化作用，对焦化废水进行深度的处理，而且这种方法的污染物去除率较高，成本较低，是一种使用较为普遍的焦化废水深度处理技术。

(三)化学法在焦化废水处理中的应用

化学法，顾名思义就是利用化学反应来达到除污或改变污染物性质的目的。化学法通过向焦化废水中加入各种类型的絮凝剂，使絮凝剂与废水中的污染物发生化学反应，生成利于降解或去除的化学物质，或者是难溶的物质，从而净化污水。化学沉淀法作为化学法处理废水中的一种有效方法多用来降解含NH，一N的有机物，有时为了更加有效地去除氨氮有机污染物通常将此法提前在生物处理法之前。

(四)物理法在焦化废水处理中的应用

物理法相对于其他的焦化废水处理技术来说原理相对简单，操作也不是非常复杂，规模也相对较小，主要是通过物理方法将可见的、可以悬浮在焦化废水中的污染物质进行分离过滤。物理法处理过程中，污染物的化学性质并不发生改变。目前，应用物理原理的主要方法有吸附法、萃取法以及吹脱法等，由于吹脱法的操作更加简单、易控而且成本相对较低，对含氮物质的去除效果较好，所以使用较普遍，对其的研究改进的投入也较多。但是，吹脱法的针对性较高，只能对含有氨氮元素的污染物进行处理，而且容易对大气造成污染，技术还有待提高。此外，物理法的缺点是对污水的处理难度较大、处理所需费用较高，相对来说，不是非常适合对焦化废水的处理。

三、展望

通过对焦化废水处理技术方法的探讨，不难看出，焦化废水的处理问题一直以来都受到重视，人们不断地研发处理技术以求降低焦化废水排放对环境造成的污染程度。物理法、化学法、生化法等各种类型的处理方法中均不断有新的工艺手段被研发，但是单单一种处理方法并不能将焦化废水中的污染物有效地去除，必须将多种工艺结合使用，才能达到降解废水中有机物的目的，所以说，未来焦化废水等的处理技术必将朝着多种技术工艺结合使用的方向发展，只有这样，才能使不断研发的新技术发挥其应有的作用。总而言之，随着环境保护要求的日益提高，必须致力于焦化废水的处理技术的研发，最大程度的减少其对环境的污染。

参考文献：

[1]秦川.模糊综合评价在焦化废水处理技术中的应用.《化工环保》.2009年5期

[2]高敏江，李素芹，王习东.纳米TiO2/Fe3O4光催化剂的制备及其在焦化废水处理中的初步应用研究.《水处理技术》.2010年9期

水处理技术经济论文范文二：浅析水处理技术

摘 要现今随着社会的不断发展，人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要，从而对水处理技术也提出了更高的要求。本文根据对现今水处理技术的基本情况进行详细的分析，对主要的水处理技术进行深入的阐述，从水处理技术当中的重点内容和操作的难点进行全面的分析，力求在实际当中加强此项技术的运用，为城市以及农村地区的饮水安全问题作出微薄的贡献，也为人民的生活提供更高的保证。

关键词水处理;技术;应用

Abstract： Nowadays, with the continuous development of society, people living drinking water quality safety problem is becoming more and more important, thus the water treatment technology has put forward higher requirements. According to the current water treatment technology the basic situation in detail, the main water treatment technology are expounded from the water treatment technology, the key content and the operation difficulty to undertake comprehensive analysis, in order to strengthen the actual technique, as the city and rural area drinking water safety issues a modest contribution, also for peoples life with higher guarantee.

Key words: water treatment; technology; application

现在，在许多地方，由于常年开发与环境的污染破坏，导致水源被污染的程度比较的严重，对当地人民的饮水质量安全造成了较大的威胁。所以，为了保证饮用水的安全，根据国家颁布的生活饮用水的标准，需要对水源进行一系列技术上的处理，使其达到相关的要求和规范，减少水源中存在的高氟、苦咸、高砷以及微生物病害等问题，解决影响人民生和质量和身体健康的质量问题。本文根据对水处理技术进行多角度的详细分析和探讨，对其中存在的实际问题进行深入的剖析，力求这项技术可以在人们的日常生活当中得到更加广泛的运用，根据对技术特点和操作的详细分析，得出各种技术分别适用于哪些环境下，并且，针对实际使用和操作当中的情况，对采集到的数据进行详细的分析，对比得出不同的水处理技术当中的优缺点，帮助水处理技术在实际当中得到更好的应用，为人民的生活质量提供更加优质的保障，也为社会的发展做出积极的贡献。

一、主要水处理技术的分析

一般的来讲，在水处理的技术当中，比较常用的是离子交换技术、膜反渗透技术、电渗析技术、复合多介质过滤技术以及电絮凝技术，在这几项技术当中，根据实际的使用和操作情况来看，膜反渗透技术存在有运行成本较高的问题，在操作和使用过程当中，会造成成本的增加，不利于解决实际的问题。同时，电渗析技术也存在有同样的问题，虽然其在理论上面操作的成本不是非常的高，但是在实际工程当中不同的设备，造成的运行费用会比较的高。离子交换技术由于介质更换较为频繁的缘故，在实际的使用和操作当中会造成管理的复杂和应用上的不便，运行费用则是根据实际情况来确定，不同的介质来源和更换的频率都会造成其成本的不同。另外两种技术，电絮凝技术和复合多介质过滤技术，是现今的两种较新的技术，本文将对这两种技术进行细致的分析，其中，电絮凝技术集中了电化学技术上的一些优势，与此同时，此种技术还具有运行操作费用较低、管理较为简易的优点，而复合多介质过滤技术，克服了其他的离子交换技术上的一系列的缺点，在运行成本和操作使用上面进行了多方面的改进和提高。这两项技术是当今运用最为广泛的两种技术，不仅是因为其可以很好的控制使用的成本，更是因为其管理方面和操作方面的优势，符合现今水处理技术的选择原则。一般的来讲，水处理技术应当遵循几个方面的原则，首先，最为重要的一点就是一定要保证饮用水的安全，在进行相关的处理之后一定要达到相应的要求和规范;第二，技术需要安全可靠，需要成熟的技术，设备以及理论方面都较为全面;第三，运行费用要较低、管理要较为方便，不能选择会造成很大成本的技术和设备，同时也不能选择管理起来较为麻烦的技术，尤其是在一些较为贫困的地区，更是要对技术的成本进行严格的控制，要对技术的繁琐程度进行严格的把握;最后一点，投资需要尽量的节省，在满足了以上几点原则之后，需要对技术的投资进行一系列的节省，这一点对于维持经济发展和保证经济效益来讲，有着较为重大的意义和作用。根据以上的阐述，可以对现今的水处理技术现状有着一个较为详细的了解，下文就将对电絮凝技术和复合多介质过滤技术进行深入的剖析，通过采集数据的结果对两种技术进行多方面的对比，旨在加强水处理技术在实际当中的应用。

二、电絮凝技术原理和流程分析

电絮凝技术是一种电化学技术，它集中了电化学当中的一些优点，使用电能来对化学试剂进行有效的替代，在减少了经济成本的同时，还能较为有效的去处水源当中的重金属以及悬浮固体等等物质，对乳化有机物以及其他的污染物质都能进行科学合理的去除，是一项新兴的技术，在实际的使用和操作当中已经得到了不断的完善，效果也得到了多方面的认可。电絮凝技术真正起步于上个世纪末期，但是其理论在上个世纪的初期就已经逐步的建立起来，由于设备的不成熟和实践较少，所以一直都没有得到广泛的运用，一直到上个世纪的末期，才真正的在实际使用当中得到改进和提高。现今，这项技术已经有了较大的突破，在欧美等国，已是水处理当中使用的主要技术之一，在合理的控制了经济成本和设备的管理的同时，取得的效果也是比较的显著。下文将对其主要的技术和操作进行详细的分析。

电絮凝技术通过对多块钢板进行直流加电，从而在钢板之间产生电场，待处理的水流在进入到钢板之间的缝隙之后，正在进行通电的钢板会有一部分被消耗，进入到水源当中，与此同时，电场中的离子和非离子的污染物质，在受到了电场的作用之后，和电场中电离出来的产物进行相互的反应作用，电场中的消耗水也加入到反应中去，各种离子之间相互作用，以最为稳定的形式结合成一些固体颗粒，在水流中逐渐的沉淀出来，达到了净化水的目的，这就是电絮凝技术的主要工作原理。在电絮凝技术当中，水源由井池进入到均化池当中，均化池的作用是平衡水泵当中的水量，很好的控制其与电絮凝反应器当中的水流量之差，对反应的进行作严格的保障。然后，水流进入到反应器当中，一般的来讲，是两个反应器连接在一起，将水从均化池当中抽入至反应器，内部置有钢板，可以与水中电离出的离子进行反应，可以达到预处理的目的和效果。在反应器的底部，设置有一个倾斜的空腔，这个空腔的作用是将水流当中的较重的颗粒吸引进去，对水流中还存在的一些铁垢等污染物质，一并进行处理，这些物质由于质量较重，会逐步的沉入到空腔当中，不会随着水流一起前进。然后，水流会依次经过污泥储存设备、除沫池、沉淀池以及沙滤池等等，在其中进行进一步的污染物质处理，完成一系列的工艺流程，除去水中的颗粒、尘埃物质以及砂石等等，达到最佳的水处理效果。根据实际当中的使用和操作情况来看，电絮凝技术的效果比较良好，在合理的控制了成本和设备管理的情况下，达到了较好的使用效果。

三、复合多介质过滤技术原理和流程分析

复合多介质过滤处理技术，根据对水源进行一系列的物理处理，符合环保以及能耗低的要求，没有化学药剂的使用，在达到水源处理的要求和标准的同时，对成本也进行了较好的控制，整个处理的过程只需要使用较少的逆清洗水，所以，在实际的使用当中也得到了多方面的认可，技术也比较的成熟，应用较为广泛。在复合多介质过滤处理技术当中，由于一系列现代化全自动处理系统的运用，可以更加方便的对水源情况进行实时的监控，读读数和操作起来较为的便捷，可维护性较强，整个的工艺流程较为简易，同时，费用成本也较低，是一项现代化的技术。

在复合多介质过滤处理技术当中，水源首先进入到加压泵当中，加压泵根据流量以及压力的要求，将水泵入至水处理系统池当中，进行初步的处理，然后水流经过全自动的逆洗介质处理器当中，处理器可以很好的过滤水流中的泥沙以及沉淀物，然后，在过滤完毕之后，水流进入到逆洗的活性炭吸附器中，此过滤器根据椰壳活性炭的使用，对水流当中的异味进行有效的处理，还可以进一步的清除水中的氯化物，除去水中的臭味。然后，水流依次经过除砷装置、阻垢器、水紫外线消毒进口等等，对水中存在有的砷、铁、锰等介质进行一些列的处理，除去水中的水垢，对水流进行臭氧分解以及杀毒，进一步的除去水中的污染物质，达到最佳的水处理效果。上述过程即是复合多介质过滤处理技术的主要工艺流程。

四、数据分析和效果对比

根据某地区使用和操作的效果进行详细的分析，对比采集的数据可以发现，在使用了水处理技术之后，水中的有害物质明显的下降，对污染物质起到了很好的处理效果，同时，根据电絮凝技术和复合多介质过滤技术的数据对比，可以看出，两中技术都有各自的优势所在，先絮凝技术对比多介质过滤处理技术，其使用和操作方面较为成熟、成本较低，同时管理方面比较的方便，设备的使用寿命以及维护程度都比多介质过滤处理技术强，但是，电絮凝技术也有其自身的劣势所在，其一次性投资较高，对于较为贫困的地区，不是非常的适用。

五、结束语

综上所述，可以对现今主要的水处理技术有着一个比较详细的了解，通过对电絮凝技术和多介质过滤处理技术的详细阐述，可以对相关技术的工作原理和工艺流程有着较为详细的掌握，加强相关技术在实际中的使用和操作，加强水处理技术的效果，进一步的降低成本，加强管理，以最佳的方式对水源进行处理，为人民的生活提供最优质的保障。

参考文献

叶锐.浅析水处理技术和工艺流程【J】.水电原理技术，2005.6

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关键词：煤　加压气化技术　发展

在现如今国内外以煤为原料的化工产品生产中，大多采取了多种样式的煤气化工艺，如粉煤流化床气化、常压固定床间歇气化、粉煤气流床气化、碎煤加压气化，包括GSP炉、Shell炉、Texaco炉等，各样式的气化方法都会有自身的优缺点，对原料煤品质的要求也不尽相同。同时，在技术成熟程度、工艺的先进性方面也有着差异。所以，在实际中我们要根据采用的煤种类、产品结构、技术成熟可靠性及投资来选择气化方法。

一、煤加压气化技术概述

鲁奇气化炉是当前世界上在众多加压煤气化工艺中再运装置和业绩最多的炉型，当前世界上最成功也是唯一的大型煤制油化工联合体是坐落于南非的SA-SOL公司，其所应用的煤气化技术就是来自德国的鲁奇加压气化技术。该公司现有气化炉97台，其中SASOL　Ⅰ厂有17台（13台MK　Ⅲ型、3台MK　Ⅳ型和1台能力为66000m3/h的MK　Ⅴ型），SASOL　Ⅱ厂和SASOL　Ⅲ厂各有40台内径为3.8m、能力为41000m3/h的MK　Ⅳ型气化炉，SASOL鲁奇气化炉设备的利用率能够达到94%。

在国内，鲁奇煤气化炉也有一些成功的应用范例：山西化肥厂改造工程，增建1台气化炉；哈尔滨依兰气化厂，5台气化炉；山西化肥厂一期工程，4台气化炉；河南省义马气化厂一期，3台气化炉；云南解化煤制氨，共14台气化炉；山西潞安煤基16万t合成油示范工程，4台气化炉；河南省义马气化厂二期工程，2台气化炉。目前在建的大唐国际SNG的化工厂、新疆广汇80万t二甲醚一期工程，均采用该气化工艺。

鲁奇煤气化技术所具有优点包括：

1、在融合了术高效的熔渣气化技术和成熟的移动床加压气化技所具有的优点后，可以充分的气化劣质煤；2、煤炉逆向气化，煤在炉内停留时间高达1h，反应炉操作温度和炉出口煤气温度低；3、较低的氧耗量，在目前三类气化方法中氧耗量是最低的；4、该技术的热效率高于流化床气化技术的效率；5、最终所得到的总体工艺效率要比其它气化技术要高；6、在经过之前大量工业化应用验证的基础上，该技术安全可靠；7、几乎全部能够利用原料煤中的碳，碳转化率在99.5%以上，不会有无资源的浪费；8、在分离粗气中的焦油后直接可加工成副产品，也可在气化炉中进行气化；9、较小的废水处理装置，气化炉排渣可筑路、无污染；10、投资低，性价比高。

二、气化炉

煤加压气化炉都带有夹套锅炉，每台气化炉配1台灰锁、1台煤锁、1台废热锅炉、1台洗涤器和1台灰锁膨胀冷凝器。

加压气化炉炉内设有搅拌装置，用于气化强黏结性的烟煤外的大部分煤种。为了能够有效地气化有一定黏结性的煤种，在气化炉炉内上部设置了搅拌器与布煤器，把二者有机的安装在同一空心转轴上，其转速的大小根据气化用煤的黏结性和气化炉生产负荷来进行调整，一般为10～20　r/h。煤从煤锁加入，通过布煤器上2个布煤孔进入炉膛，平均布煤厚度在15～20　mm/r，从煤锁下料口到煤锁间的空间，约能储存0.5h的气化炉用煤量，可以用来缓冲煤锁在间歇充、泄压加煤过程中的气化炉连续供煤。

在炉内，在布煤器的下面安装搅拌器，通常情况下会设有上、下2片搅拌桨叶。桨叶深入到煤层的位置与煤的结焦性能有很大的关系，其位置深入到气化炉的干馏层，以便于破除干馏层形成的焦块。桨叶的材质可以使用耐热钢，可以在其表面堆焊各样式的硬质合金，提高桨叶的耐磨性能。搅拌器、桨叶、布煤器均是壳体结构，外供锅炉的给水需要通过布煤器、搅拌器。首先，煤进入搅拌器最下端的桨叶进行冷却，然后再依次通过冷却上桨叶、布煤器间的空间返回夹套形成水循环，锅炉水的冷却循环方式对布煤搅拌器的正常运行特别重要。因为当搅拌桨叶在高温区进行工作时，如果水的冷却循环不正常，将会导致搅拌器及桨叶超温烧坏造成漏水，从而造成气化炉运行的中断。

同时，此种炉型也可不安布煤搅拌器，可以进行气化不黏结性煤种。整个气化炉上部传动机构取消，只保留煤锁下料口到炉膛的储煤空间，结构相对来说较为简单。

炉篦分5层结构，从下到上逐层叠合固定在底座上，顶盖呈锥形，炉篦材质选用耐磨、耐热的铬锰合金钢铸造。最底层炉炉篦下面有3个灰刮刀安装口，气化原料煤的灰分含量来决定灰刮刀的安装数量。如果灰分含量较少，则可以安装1～2把刮刀。如果灰分含量较高，就需要安装3把刮刀。支承炉篦的止推轴承体上有注油孔，由外部高压注油泵通过油管注入止推轴承面进行，油需要是耐高温的过热缸油。炉篦的传动采用液压电动机传动。液压传动具有结构简单、调速方便、工作平稳等优点，但为液压传动提供动力的液压泵系统设备较多，故障点由此也增加较多。介于气化炉直径过大，为使炉篦得到均匀受力，可以使用2台电动机对称布置。

灰锁与煤锁的上、下锥形阀采用硬质合金密封面，延长煤、灰锁的运行时间，减少故障率。南非SASOL公司在煤灰锁上、下锥阀的密封面采用了碳化硅粉末合金技术，使锥形阀寿命延长到18个月以上。

三、工艺流程

加压气化装置由气化炉及排灰灰锁和加煤煤锁组成，气化炉直接与煤锁和灰锁相连。装置运行时，在经过破碎筛分成5～50　mm的煤后，经过自动操作煤锁进入到气化炉。在煤被装满之后，随即对煤锁进行充压，从常压一直充至气化炉的操作压力。在向气化炉加完煤之后，煤锁卸压至常压，随即开始下一个加煤循环过程。

用来自气化炉的粗煤气和来自煤气冷却装置的粗煤气使煤锁分两步充压；煤锁卸压的煤气收集于煤锁气气柜，并送往燃料气管网。减压后，留在煤锁中的少部分煤气，用喷射器抽出。通过煤尘旋风分离器和布袋除尘器除去煤尘后排入大气。

气化剂-蒸汽、氧气混合物，通过安装在气化炉下部的旋转炉篦喷入，在燃料区燃烧一部分煤，为吸热的气化反应提供所需的热。在气化炉上段，刚加进来的煤向下移动，与向上流动的气流逆流接触。在此过程中，煤经干馏、干燥和气化后，残灰留下，灰由气化炉中经旋转炉篦排入灰锁，再经灰斗排至水力排渣。灰锁也进行充、卸压的循环，其中充压用过热蒸汽来完成。

气化炉为带夹套的Mark　Ⅳ型，每台气化炉配1台灰锁、1台煤锁、1台洗涤器和1台废热锅炉。产气量决定灰锁与煤锁装卸料的频率。离开气化炉的煤气首先进入洗涤冷却器，煤气用循环煤气水加以洗涤并达到饱和状态。洗涤冷却器将煤气温度降至200℃，再除去可能夹带的大部分颗粒物。

饱和并冷却后的煤气进入废热锅炉，通过生产0.5　MPa低压蒸汽来回收一部分煤气中蒸汽的冷凝热，多余煤气水送往煤气水分离装置。离开气化工段的粗煤气在压力达到2.91　MPa　（g）、温度为181℃的饱和状况下，经粗煤气总管进入煤气冷却工段。

四、污水处理工艺

煤加压气化产生的粗煤气中含大量粉尘、水蒸气和碳化的副产物――轻油、焦油、萘、脂肪酸、酚、溶解的气体和无机盐类等，温度也较高。因此，需冷却和洗涤，以降温和除去粗煤气的有害物。在粗煤气洗涤和冷却时，这些杂质进入水中，形成气、液、固三态存在的多成分煤气水。

煤加压气化过程中产生的废水成分复杂，含焦油、氨、酚、尘等多种杂质，它们在水中含量高。煤种的不同导致各成分的含量也不同，但此种废水用常规生化、过滤、反渗透等方法无法直接处理，须先将水中尘、油、酚、氨等进行分离、回收，这样一方面回收废水中有价物质，带来一定经济效益；另一方面也使废水达到一般废水处理方法的进水要求。

根据煤加压气化工艺特点，废水处理工艺中，经焦油、粉尘分离后的水大部分返回工艺装置循环使用，多余水为工艺废水，再逐步经过酚、氨回收，生化处理等工艺等过程，最终让废水达到国家排放标准后排放。

五、结论

煤加压气化技术在全世界的广泛推广应用，让其作为一种相对成熟的技术逐渐得到人们的认可，不仅适用于贫煤、长焰煤、无烟煤，甚至是一些型煤也都可以进行处理。与此同时，推广这种技术还解决了复杂的废水处理难题，是一项利国利民的好技术。

参考文献