液下泵应用于煤化工废水处理

煤由无机物和有机物两大部分组成。因此,煤在加工利用后必然留下矿物质—灰渣有机物除碳和氢外,还有氧、硫、氮等元素,故在煤的加工产物中自然包含氧、硫、氮元素的有机物和无机化合物,它们成为污染物的几率比一般的碳氢化合物高得多。

煤炭在气化过程中,经干馏层温度在150℃~700℃之间,而煤在这个温度下,煤中挥发分发生裂解,产生甲烷、烯烃、焦油及酚类等物质。它在干燥层中,燃料中的水分受热后,蒸发形成未完全分解的水蒸气。另外,煤中的硫是有害杂质,它存在的形式有3种:硫化物硫酸盐以及含有复杂高分子的有机硫

在大多数情况下,煤中硫含量以硫铁矿中的硫为最多,它在燃烧时生成SO2和SO气体逸出,既腐蚀设备,又污染大气。在气化中,煤中的硫在洗涤过程中以氢硫酸的形式进入水体,腐蚀循环水系统。发生炉煤气中有CO、H2、CH4、CnH等可燃气体和CO2、N2等不可燃气体,还有NH和煤灰等杂质。由此可见,煤气洗涤污水由硫化物、挥发酚、氨、氮等污染物组成。一般的讲,在使用冷煤气时,煤气洗涤污水中酚含量达1500mg/L时,对环境污染严重,必须进行污水净化处理。

现在煤化工生产过程中,通常采用的水煤浆气化工艺过程。气化炉气化过程中,为了控制炉温,避免床层烧结,在气化剂中加入了比理论蒸汽量多得多的水蒸气。除了在炉出口煤气喷淋洗涤系统和废热回收系统有部分冷凝外,大部分未分解蒸汽将伴随着粗煤气一起,在冷却系统冷凝下来,产生大量煤气水。气化炉装置的废液中,主要含有焦油、轻油、粗酚、氨和硫等五种污染物。

在气化炉加压气化生产过程中的污水处理,通常采用的方法有对煤气水进行若干级处理,分离并回收焦油和油,回收和处理酚,回收氨,最后进行污水生化处理后排放。另外有工程对污染物的去除率要求比较高。通过这种常规污水预处理+生化二级处理工艺保证工程的污水达标排放,来达到COD和氨氮的稳定达标煤气化废水处理过程具体为:煤气水分离、脱酚、氨回收和生化处理。

(一)煤气水分离过程

煤气水经过热交换,回收一部分废热后聚集在一起,在膨胀器中膨胀到常压,脱除煤气水中的溶解气。在焦油分离器中分离出集油和灰尘在油分离器中分离出油,分离是控制在一定的温度下,根据焦油和油的物化特征,靠重力来进行,焦油和油的分离效果可达95%。

(二)脱酚过程

经过焦油轻油分离后,煤气水与溶剂混合,用萃取的方法将酚回收,然后进入活性炭脱酚装置。煤气水首先通过内装填有过滤沙及过滤焦炭的双介质过滤器,过滤后进入吸附设备,该设备为填有活性炭的移动床吸附器,经吸附后,脱酚的煤气水送往CLL装置回收氨

(三)氨回收过程

CLL氨回收法的特点是不用化学品而采用直接气提精馏的办法制无水液氨。工艺过程是:①煤气水的解吸,酸性气体、氨及具有挥发性的成分自脱酚后的煤气水中分离出来解吸后的煤气水送到生化处理装置进行最后处理。②酸性气的洗涤:离开总气提塔顶部的气体中,仍含有一部分酸性气体,将在酸性洗涤塔中洗涤。自测线排出CO、H:S的液体到氨气提塔,在气提塔中解吸氨的同时,也脱出CO3和H2S组分,塔底液流到脱酸性气体塔氨气提塔顶部浓缩的氨蒸气再返回到酸性气体洗涤塔。③氦的精馏及冷凝:米自酸性气洗涤塔顶部的蒸气在氨干燥气中进行脱水并分离出微量的有机物,纯氨蒸气则在氨冷凝器中进行冷凝,而收集于液氨收集塔中,一部分作为产品送至液氨储罐

(四)生化处理过程

氨回收后废水送至生化处理装置。生化处理的实质是利用微生物把废水中的有害物质氧化分解为无害物质。从氨蒸气及回收来的污水先进入均质气池,用液下泵打入的污水经水冷后入浮选除油池,水中的油大部分除去后,不含油的污水经分配室由泵打入生化池,生化所需的氧由鼓风机经射流器供给,加入的磷和氧化钙为生化养料,经生化的污水先入流体分配室,经流体分配室后人曝气室,最终经澄清池和控制池,达到国家工业废水排放标准气化炉加压气化的污水处理问题日益受到国内外同行业人士的重视,除了探讨污水处理的方法,人们还在积极寻找减少和避免污水排出的途径。例如,尽量降低进入炉内气化剂中的汽氧比;提高系统煤气温度,使水蒸气冷凝量减少;将气化炉改为液态排渣,降低蒸汽需要量等。随着科学技术的进步,气化炉在提高气化强度的同时,在环保方面也将会越来越先进。