煤气化灰水电化学处理技术介绍及其应用
傅承1，肖东2，周俊波1，陈宝生2，金志娜2，夏子辉2，何燕南2
（1.北京化工大学，北京 100029； 2.北京京润环保科技股份有限公司，北京 100085）
[摘 要] 近年来新型煤气化技术应用广泛，但其工艺系统运行过程中会产生大量的气化灰水，这些气化灰水温度高，且含大量Ca2+、Mg2+，易造成系统结垢和堵塞。利用电化学处理技术（即电絮凝技术）对气化灰水进行处理研究，并对电化学处理技术与煤气化工艺系统中现有灰水处理工艺进行对比分析，探讨其处理效果、运行成本及应用前景。结果表明，电化学处理技术在悬浮物、浊度平均去除率达到90%以上的情况下，硬度去除率也能达到605%，处理后的灰水完全符合系统回用的标准。
[关键词] 煤气化；气化灰水；电化学处理技术；药剂絮凝处理技术；试验研究；应用
[中图分类号] TQ 546.5 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2017）06-0067-03
0 引 言
煤炭是我国的主要能源，蕴藏量居世界第三位［1］。2016年，中国原煤产量34.1×108 t，煤炭消耗量占能源消费总量的62.0%。近年来，我国新上煤化工项目以坑口布局为主，多分布在西北、华北地区，并且与水资源（我国水资源的分布格局为“东多西少、南富北贫”）呈逆向分布——我国北方地区煤炭资源量占全国总量的90%以上，而其水资源量仅占全国总量的21%[2]。2012年，煤气化行业新鲜水消耗量占煤化工行业新鲜水总消耗量的比例高达43%［3］，因此亟需通过水处理工艺技术的应用减少新鲜水的消耗。
近年来，在多方力量的推动和协作下，我国开发出多种类型的煤气化炉并得到大量应用，但这些煤气化工艺与其他国内外煤气化工艺一样，气化过程中会产生含有大量细碎煤渣的污水，这些污水经过高温闪蒸、真空闪蒸处理后，成为“黑水”，之后经加药絮凝沉降，出水成为“灰水”，污水的循环利用系统被称作渣水系统。气化黑水具有高温、高悬浮物、高浊度等特点，同时黑水中会携带大量Ca2+、Mg2+，而现有的药剂絮凝处理技术对水中Ca2+、Mg2+的去除效果差，只有靠加入大量的高温分散剂、阻垢剂予以缓解，而即使这样气化灰水中的Ca2+、Mg2+浓度仍然较高，易造成后续设备与管路结垢、堵塞，且大量循环使用后灰水总硬度不断升高，使系统在高结垢倾向下运行［4-5］；同时，为维持系统盐分浓度的稳定，需外排大量污水，并补充等量的新鲜水。
本文利用电化学处理技术对某套航天粉煤气化系统（航天炉）气化灰水处理进行研究，即用电絮凝技术代替药剂絮凝处理技术对气化灰水进行处理，并与现有气化工艺系统的灰水处理工艺进行对比分析，探讨其处理效果、运行成本及应用前景。
更多内容详见《中氮肥》2017年第6期