煤漿中加堿液的作用？

為了后續(xù)脫硫脫硝|||本發(fā)明提供一種水煤漿氣化灰水處理方法，其步驟是：1、水煤漿氣化灰水進(jìn)入反應(yīng)池，加堿調(diào)pH至11以上，加入絮凝劑后送沉淀池，其上清液送汽提單元;2、汽提單元由汽提和熱量回收組成：a)進(jìn)入汽提塔的灰水經(jīng)進(jìn)口分布器噴淋而下，在塔內(nèi)件的作用下進(jìn)行汽液傳質(zhì)傳熱，達(dá)到氨氮分離的目的;b)汽提塔頂設(shè)置塔頂冷凝器，將塔頂氣相冷凝成氨水;c)低壓蒸汽由汽提塔底部蒸汽進(jìn)口分布管進(jìn)汽提塔;d)汽提塔底部引出的處理過的灰水經(jīng)一級或兩級閃蒸，與未經(jīng)處理的灰水通過一級噴射或兩級噴射進(jìn)行汽液直接換熱升溫后，由汽提塔給料泵送至汽提塔;3、將經(jīng)汽提后的灰水pH調(diào)至6-9后送生化處理單元，采用SBR或A/O工藝處理后達(dá)標(biāo)排放。　　權(quán)利要求書　　1.一種水煤漿氣化灰水處理方法，其處理步驟是：　　1)水煤漿氣化來的灰水進(jìn)入灰水反應(yīng)池，在反應(yīng)池中加入堿液(20-30%的NaOH或其它堿液)將pH值調(diào)至11以上，并在加入絮凝劑后送至斜板或斜管沉淀池，使調(diào)堿產(chǎn)生的沉淀物絮凝、沉降;沉降的污泥送污泥處理，上清液由提升泵送汽提工序;　　2)汽提過程在特殊結(jié)構(gòu)的汽提塔內(nèi)完成，該汽提塔具有抗結(jié)垢、抗堵塞功能，特別適合于水煤漿氣化灰水的汽提除氨處理;進(jìn)入汽提塔的灰水經(jīng)進(jìn)口分布器噴淋而下，在抗結(jié)垢、抗堵塞塔內(nèi)件的作用下進(jìn)行汽液傳質(zhì)傳熱，而達(dá)到氨氮分離的目的;　　3)設(shè)置塔頂冷凝器，將汽提塔塔頂氣相冷凝成濃度為15-25%氨水后，一部分作為副產(chǎn)品送出，另一部分作為塔頂回流液返回汽提塔，或者回流冷凝器采用部分冷凝方式，含氨的副產(chǎn)品氣氨從回流罐頂部引出;　　4)0.3MPa的低壓蒸汽作為汽提熱源由汽提塔的低壓蒸汽進(jìn)口分布管直接進(jìn)汽提塔;　　5)熱量回收由一級或兩級閃蒸組成，汽提塔底部引出的處理過的灰水經(jīng)過一級或兩級閃蒸，與未經(jīng)處理的灰水通過一級噴射或兩級噴射進(jìn)行汽液直接換熱，吸收熱量后的灰水進(jìn)入灰水儲槽，再由汽提塔給料泵送至汽提塔的灰水進(jìn)口分布管;　　6)為避免造成二次污染，氨水儲槽和灰水儲槽頂部的氣相出口經(jīng)風(fēng)機(jī)引入尾氣洗滌塔，采用經(jīng)汽提處理并回調(diào)pH后的灰水洗滌后排空，其洗滌塔底排出的液體送回沉淀池;　　7)經(jīng)汽提除氨后的灰水(NH3-N<15mg/L)將pH調(diào)至6-9后送生化處理單元，生化處理采用SBR或A/O工藝，不需投加任何碳源，經(jīng)厭氧、/好氧反應(yīng)處理后達(dá)標(biāo)排放(NH3-N<5mg/L，COD<120mg/L)。　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水煤漿氣化灰水處理方法，其特征在于：采用堿液調(diào)整氣化灰水pH值至11以上，并經(jīng)絮凝、沉降將沉淀物與灰水上清液分離;堿液為NaOH溶液、Ca(OH)2溶液或其它堿液在此處鍵入權(quán)利要求項2。　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水煤漿氣化灰水處理方法，其特征在于：采用一級噴射或兩級噴射回收過程熱量，所采用的噴射器為以水煤漿氣化灰水為驅(qū)動流體的水噴射器。　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水煤漿氣化灰水處理方法，其特征在于：汽提塔包括汽提塔體、灰水進(jìn)口分布管、抗結(jié)垢塔內(nèi)件、液相分布器和低壓蒸汽進(jìn)口分布管，汽提塔體為一立式塔體，其頂部設(shè)有氣相出口，底部設(shè)有排液口，低壓蒸汽進(jìn)口分布管和廢水進(jìn)口分布管安裝在汽提塔體內(nèi)，廢水進(jìn)口分布管安裝在低壓蒸汽進(jìn)口分布管的上方，抗結(jié)垢塔內(nèi)件、液相分布器安裝在汽提塔體內(nèi)，由于此汽提塔采用了特殊結(jié)構(gòu)的塔內(nèi)件，既可達(dá)到高效汽提效率，又能確保汽提塔不受物料系統(tǒng)易結(jié)垢的影響而保持連續(xù)、穩(wěn)定的運行。　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水煤漿氣化灰水處理方法，其特征在于：經(jīng)汽提除氨后的灰水(NH3-N<15mg/L)將pH調(diào)至6-9后進(jìn)入生化處理單元，生化處理過程不需投加任何碳源，采用SBR或A/O工藝。　　說明書　　一種高效水煤漿氣化灰水處理方法　　技術(shù)領(lǐng)域　　本發(fā)明專利涉及一種水煤漿氣化灰水的處理方法。　　背景技術(shù)　　據(jù)中國國務(wù)院新聞辦公室發(fā)布的《中國的能源狀況與政策》介紹，中國擁有較為豐富的化石能源資源。其中，煤炭占主導(dǎo)地位。2006年，煤炭保有資源量10345億噸，剩余探明可采儲量約占世界的13%，列世界第三位。　　煤炭是中國儲量最多，分布最廣的不可再生戰(zhàn)略資源，國土資源部最新預(yù)測表明，我國煤炭可采儲量達(dá)2040億噸，而石油和天然氣可采儲量分別為212億噸和22萬立方米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤炭的可使用量，這種以煤為主的消費特點，決定了清潔高效利用煤炭，是我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的基石。如果將煤炭效率提高15%，可節(jié)煤4.2億噸，顯然提高燃煤效率是最有效的減少二氧化碳的清潔煤技術(shù)之一。　　水煤漿氣化作為提高煤炭利用率最有效的潔凈煤技術(shù)，不僅廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)化工原料的生產(chǎn)，而且在原料生產(chǎn)地區(qū)，已向民用領(lǐng)域(如北方供熱鍋爐等)伸展。在化肥、甲醇、烯烴等基本化工或基礎(chǔ)化工原料生產(chǎn)裝置中，其生產(chǎn)原料已由之前的石油、天然氣等逐步為煤所取代，而諸多煤氣化工藝中，近年來所建裝置最多的當(dāng)屬水煤漿氣化工藝。　　煤氣化灰水主要來源于氣化爐的急冷水及氣化工序的洗滌水，其有害物質(zhì)包括氨氮、硫化物、氰化物、SS等。其中氨氮為氮肥的營養(yǎng)元素，排入水體會使水體富營養(yǎng)化，進(jìn)而造成水體中微生物瘋長、水體缺氧、發(fā)臭等;氰化物屬劇毒物質(zhì)，能引起中樞神經(jīng)中毒，導(dǎo)致麻痹和窒息;這些廢水排入水體后，同樣對水體生物有毒害作用，可導(dǎo)致魚類死亡等。　　氣化爐出口灰水與洗滌塔出口灰水混合，經(jīng)兩級閃蒸后，其中部分硫化物(硫化氫、二氧化硫等)、氰化物隨閃蒸汽排出送其它工序處理，閃蒸后的灰水經(jīng)絮凝、沉淀等過程處理后循環(huán)使用。為避免灰水中氨氮、鈣鎂離子及其它有害組分的累積，通常抽出3-5%的灰水排放至污水處理。排出的灰水中由于氨氮含量高(500-800mg/L)，若直接送生化處理，則不但造成生化處理負(fù)荷加大，消耗大量的碳源，而且往往不能達(dá)標(biāo)排放。　　水煤漿氣化灰水具有以下特點：　　a) 水溫高：40-45℃;　　b) 硬度高：鈣、鎂離子含量>1200 mg/l;　　c) 含COD：～600 mg/l;　　d) 氨氮含量高：650～750 mg/l。　　本發(fā)明專利針對水煤漿氣化灰水的特性，采用具備抗結(jié)垢、抗堵塞的汽提工藝與設(shè)備，再串接生化處理工藝(SBR活性污泥工藝)，最終使水煤漿氣化灰水達(dá)標(biāo)排放，即達(dá)到NH3-N<15 mg/L、COD<120 mg/L的排放要求。　　采用本工藝處理水煤漿氣化灰水，不但可回收氣化灰水中的氨(15-25%的氨水)，而且還可降低整個灰水處理的運行費用，經(jīng)測算，其運行費用較傳統(tǒng)的生化處理工藝降低30-55%。　　水煤漿氣化灰水中不但氨氮含量高，還含有鈣鎂等陽離子和硫酸根、氯根、碳酸根等陰離子，傳統(tǒng)蒸汽汽提分離技術(shù)，以低壓水蒸汽作為氣提介質(zhì)，采用填料塔或板式塔提供氣液接觸界面，以達(dá)到組分分離的目的。灰水中的鈣鎂離子及相應(yīng)的陰離子，在加熱即蒸汽汽提的條件下，極易產(chǎn)生沉淀結(jié)垢而堵塞填料，或在板式塔的浮閥、泡罩或篩板上形成垢層，使得浮閥(或泡罩)卡死或篩孔堵塞，而無法繼續(xù)運行。因此常規(guī)填料或板式汽提塔工藝僅適合于非結(jié)垢系統(tǒng)場合。　　此外傳統(tǒng)汽提工藝通常采用管殼式或板式換熱器回收塔底高溫達(dá)標(biāo)廢水余熱，以降低工藝過程的能耗，但對于灰水系統(tǒng)，由于其結(jié)垢傾向嚴(yán)重，因此常常影響裝置的長周期穩(wěn)定運行。　　專利號為201010123251.0的發(fā)明涉及一種熱泵閃蒸汽提脫氨法，此法將汽提脫氨后的富含氨氮的蒸汽經(jīng)過吸收塔吸收后，凈化的蒸汽經(jīng)過熱泵機(jī)組增壓后循環(huán)使用，脫氨后的廢水經(jīng)過文丘里和液環(huán)真空泵組成的真空閃蒸機(jī)組閃蒸后直接加熱預(yù)處理高氨氮廢水，此發(fā)明與傳統(tǒng)脫氨蒸汽耗量大、操作成本高的工藝相比，在節(jié)能、降耗方面有著效果顯著，在氨氮廢水處理中具有較廣的應(yīng)用市場前景和巨大的應(yīng)用潛力。　　但是，專利號為201010123251.0的發(fā)明涉及一種熱泵閃蒸汽提脫氨法，其汽提塔采用填料塔或板式塔，如采用填料塔，系統(tǒng)結(jié)垢易造成填料堵塞;如采用板式塔，系統(tǒng)結(jié)垢亦會造成浮閥、泡罩卡死或篩孔堵塞;一旦出現(xiàn)卡死或堵塞，則處理效率急劇下降，工作不穩(wěn)定，甚至不能滿足處理要求。　　專利號為CN200810104999.9(一種氨氮廢水減排及氨氮資源化利用裝置及方法)的發(fā)明涉及一種至少兩級脫氨工序和氨氮再利用工序，需要處理的氨氮廢水分別送往各級汽提脫氨塔，除第一級脫氨塔采用蒸汽外，其余各級汽提塔所需熱源由上一級塔頂蒸汽冷凝加熱塔釜液相產(chǎn)生蒸汽提供。　　但是，專利號為CN200810104999.9的特點是多級汽提脫氨塔，各級熱量得到合理利用，降低了脫氨能耗，但如應(yīng)用于水煤漿灰水汽提，則由于該系統(tǒng)結(jié)垢傾向嚴(yán)重，塔釜再沸器會產(chǎn)生結(jié)垢堵塞，而不能長周期穩(wěn)定運行。　　發(fā)明內(nèi)容　　本發(fā)明專利的目的是提供一種水煤漿氣化灰水處理方法，該方法的汽提工序采用一種抗結(jié)垢和抗堵塞的工藝和設(shè)備，與之串接的生化處理采用SBR或A/O工藝，其工藝簡單，設(shè)備投資少，工作過程穩(wěn)定。　　水煤漿氣化灰水經(jīng)閃蒸、沉降后，約5%的灰水送灰水處理，其處理步驟是：　　1) 水煤漿氣化來的灰水進(jìn)入灰水反應(yīng)池，在反應(yīng)池中加入堿液(20-30%的NaOH或其它堿液)將pH值調(diào)至11以上，并在加入絮凝劑后送至斜板或斜管沉淀池，使調(diào)堿產(chǎn)生的沉淀物絮凝、沉降;沉降的污泥送污泥處理，上清液由提升泵送汽提工序;　　2) 汽提單元由汽提和熱量回收組成：　　a) 汽提過程在特殊結(jié)構(gòu)的汽提塔內(nèi)完成，該汽提塔具有抗結(jié)垢、抗堵塞功能，特別適合于水煤漿氣化灰水的汽提除氨處理;進(jìn)入汽提塔的灰水經(jīng)進(jìn)口分布器噴淋而下，在抗結(jié)垢、抗堵塞塔內(nèi)件的作用下進(jìn)行汽液傳質(zhì)傳熱，而達(dá)到氨氮分離的目的;　　b) 為回收一定濃度的氨水，汽提塔頂設(shè)置塔頂冷凝器，將塔頂氣相冷凝成濃度為15-25%氨水后，一部分作為副產(chǎn)品送出，另一部分作為塔頂回流液返回汽提塔，或者回流冷凝器采用部分冷凝方式，含氨的副產(chǎn)品氣氨從回流罐頂部引出;　　c) 0.3MPa的低壓蒸汽作為汽提熱源由汽提塔的低壓蒸汽進(jìn)口分布管直接進(jìn)汽提塔;　　d) 熱量回收由一級或兩級閃蒸組成，汽提塔底部引出的處理過的灰水經(jīng)過一級或兩級閃蒸，與未經(jīng)處理的灰水通過一級噴射或兩級噴射進(jìn)行汽液直接換熱，吸收熱量后的灰水進(jìn)入灰水儲槽，再由汽提塔給料泵送至汽提塔的灰水進(jìn)口分布管;　　e) 為避免造成二次污染，氨水儲槽和灰水儲槽頂部的氣相出口經(jīng)風(fēng)機(jī)引入尾氣洗滌塔，采用經(jīng)汽提處理并回調(diào)pH后的灰水洗滌后排空，其洗滌塔底排出的液體送回沉淀池;　　3) 經(jīng)汽提除氨后的灰水(NH3-N<15mg/L)將pH調(diào)至6-9后送生化處理單元，生化處理采用SBR或A/O工藝，不需投加任何碳源，經(jīng)厭氧、/好氧反應(yīng)處理后達(dá)標(biāo)排放(NH3-N<5mg/L，COD<120mg/L)。　　所述的水煤漿氣化灰水處理方法，其特征在于：采用堿液調(diào)整氣化灰水pH值至11以上，并經(jīng)絮凝、沉降將沉淀物與灰水上清液分離;堿液為NaOH溶液、Ca(OH)2溶液或其它堿液。　　所述的水煤漿氣化灰水處理方法，其特征在于：采用一級噴射或兩級噴射回收過程熱量，所采用的噴射器為以水煤漿氣化灰水為驅(qū)動流體的水噴射器。　　所述的水煤漿氣化灰水處理方法，其特征在于：汽提塔包括汽提塔體、灰水進(jìn)口分布管、抗結(jié)垢塔內(nèi)件、液相分布器和低壓蒸汽進(jìn)口分布管，汽提塔體為一立式塔體，其頂部設(shè)有氣相出口，底部設(shè)有排液口，低壓蒸汽進(jìn)口分布管和廢水進(jìn)口分布管安裝在汽提塔體內(nèi)，廢水進(jìn)口分布管安裝在低壓蒸汽進(jìn)口分布管的上方，抗結(jié)垢塔內(nèi)件、液相分布器安裝在汽提塔體內(nèi)，由于此汽提塔采用了特殊結(jié)構(gòu)的塔內(nèi)件，既可達(dá)到高效汽提效率，又能確保汽提塔不受物料系統(tǒng)易結(jié)垢的影響而保持連續(xù)、穩(wěn)定的運行。　　所述的水煤漿氣化灰水處理方法，其特征在于：經(jīng)汽提除氨后的灰水(NH3-N<15mg/L)將pH調(diào)至6-9后進(jìn)入生化處理單元，生化處理過程不需投加任何碳源，采用SBR或A/O工藝。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。