浙江晋巨化工有限公司于2003年将原重油气化装置改造为水煤浆气化装置,改造后的水煤浆装置在生产过程中产生的部分污水污染了环境。
经分析,该公司水煤浆气化装置在生产过程中有以下三类污水废水产生。
1.水煤浆在气化炉内燃烧生成的煤气洗涤分离工程中产生炭黑水约40 t/h。该污水主要是煤气在急冷室中被洗涤水冷却洗涤分离产生,污水送往制浆工序沉淀池,制浆工序沉淀池中的炭黑水经絮凝剂絮凝除去悬浮物后,由污水泵送往该公司3#大沟直接外排,当3#大沟浓度达不到排放要求时,改送至造气车间含氰污水池处理。
2.变换气冷却产生约3 t/h冷凝水,其中约有2 t/h冷凝水送往造气车间含氰污水池处理。由于造气含氰污水池处理能力有限,另一部分约1 t/h的冷凝水则直接外排。
3.气化炉集渣罐排出的冲洗水约2 t/h。该污水经地沟排至变换污水池,经过沉淀分离出部分炭黑后由溢流口溢出清液直排地沟。
制浆炭黑水虽经絮凝剂除去大量悬浮物,但悬浮物含量常超过150 mg/L,远超出公司制定的50 mg/L指标。变换冷凝水污染物含量较高,氨氮含量1000~4000 mg/L ,COD含量约1000 mg/L,且随着气化煤种的变化,污染因子的波动也较大,造成了车间外排污水常超标。
针对该装置存在的污水问题,技术人员设计了车间污水全循环装置,用于污水综合利用,主要新增一级高位沉降池、二级沉降水槽、阻垢剂储槽、2台循环污水泵等设备。
全循环工艺流程为:气化炉排出的炭黑水、变换冷凝水及地沟排放水经炭黑水管送至制浆沉淀池中;沉淀池中炭黑水经絮凝剂絮凝,沉淀出大量炭黑、悬浮物,澄清后污水经污水泵送至新上的一级高位沉降水池,清液上浮经溢流口排至二级沉降槽,沉淀出的炭黑经排污管返送至沉淀池定期清理;二级沉降槽再次对污水沉降,上部清液经阻垢剂处理后,由污水循环泵送至气化炉冲洗水槽作为气化炉煤气洗涤用水,代替原洗涤用新鲜水。
全循环工艺的特点
1.炭黑水经泵输送至一级高位沉降池顶部圆筒区域,炭黑等悬浮物下沉至底部漏斗状排污管,经排污管道排回至沉淀池,可以达到全部污水不外排。
2.一级高位沉降池顶部设置圆环形挡板,隔离澄清水液表面泡沫,清水从挡板底部上翻至锯齿形溢流通道,有效去除清水顶部泡沫及漂浮的杂物。
3.制浆新上二级沉降水槽液位低于一定数值时,设定能及时补充新鲜水量的调节阀,避免循环污水泵抽空。
4.二级沉降水槽底部设置排污阀,并与沉降池底部排污管一道排至沉淀池,可以对污水再次沉降排污。
5.气化炉排出的冲洗水及炭黑水可以利用原气化污水送往造气循环的旧管线,可以有效节约投资。
6.处理后的污水代替新鲜水洗涤煤气,因其内含少量悬浮物(50 mg/L以下)及金属离子,容易造成变换工序换热器列管堵塞,因此设立阻垢剂槽,可有效缓解列管内结垢堵塞。
水煤浆污水全循环利用改造实施后,取得了良好的效果。制浆工序污水外排量减少40 t/h,气化工序污水外排量减少3 t/h,实现污水零排放; 43 t/h的污水回收用于水煤浆制造,达到了节约用水的目的;设备系统投入费用少,系统简单、运行可靠,运行费用低。