[发明专利]一种煤气化废水联合除硅除硬工艺方法

说明书

本发明提供了一种煤气化废水联合除硅除硬工艺方法，包括如下步骤，1)将药剂A加入煤气化废水中；2)将药剂B、药剂C、药剂D同时匀速加入经过步骤1)处理的煤气化废水中；3)然后经步骤2)处理的煤气化废水静置澄清。本发明所述的煤气化废水联合除硅除硬工艺操作简单，工艺流程短，成本低廉，废水中硅和硬度可在常温常压下较好去除，具有良好的经济前景。

技术领域

本发明属于煤化工废水处理技术领域，尤其是涉及一种煤气化废水联合除硅除硬工艺方法。

背景技术

我国拥有丰富的煤炭资源，如何将其清洁、高效的加以利用，一直是科研人员重点研究领域之一。目前，煤气化是煤高效综合利用的主要方式，然而煤在气化过程中会产生大量高污染性废水，不仅含有机物、氨氮等污染物，还含有悬浮物、硬度、硅酸根等。煤化工项目大多分布在煤炭资源丰富但水资源匮乏的区域，水环境容量不足，水的问题已经成为制约煤化工产业发展的瓶颈，实现废水零排放是煤化工发展的自身要求。

目前，煤气化废水的处理工艺流程主要包括预处理、生物处理和深度处理三个步骤。预处理一般采用物理化学方法如蒸氨脱酚、气浮重力除油、混凝沉淀脱除对生物处理中微生物有毒害或抑制作用的成分；生物处理主要是采用活性污泥、好氧/厌氧、SBR等工艺对废水进行进一步的处理；经生化处理后的废水COD、色度、氨氮等指标一般很难达到国家一级排放标准，还需经进一步的深度处理后方可排放。

例如国内某大型国企煤气化装置废水处理系统采用“调节均质→澄清→SBR反应池→曝气生物滤池”处理工艺，其废水主要来源于煤气化、煤制烯烃(MTO)、烯烃聚合等工段。经分析发现，其气化段废水存在水量大(400m³/h)、粉煤灰含量大且不稳定、来水总硬度高(2000mg/L)、SiO₂含量高(100mg/L)等问题。来水总硬度大导致废水设备及管道结垢严重甚至堵塞，设备产水率降低；来水SiO₂含量高导致后续回用水装置生物膜污染，清洗频繁，正常生产受到影响。因此需要将气化段废水单独进行降悬浮物、脱硅、除硬处理，以保证后续水处理系统的正常运行。气化段废水单独处理后，可去除废水中的大部分悬浮物、硬度、硅化物后，从根本上解决废水处理系统存在的问题，实现废水处理系统长周期、高负荷、安全运行，同时保证外排废水环保达标。

脱除硬度工艺即是脱除以Ca²⁺、Mg²⁺为主的二价、三价阳离子和HCO₃^-、CO₃^2-阴离子工艺，并通过调节pH使进入SBR处理水呈最适宜状态，主要有电絮凝和强化混凝沉淀两种典型工艺。电絮凝法主要存在电极钝化和电解极化、耗电量大、运行成本高等缺点，影响电流效率和絮凝效果，从而影响处理效果；强化混凝沉淀通过加入药剂达到除硬的目的，但其易受到原水水质、混凝剂种类及投加量、pH、水温、和水力条件等因素的影响，对水质的选择性较高。

除硅工艺可分为化学方法和物理方法，物理方法包括超滤脱除胶体硅、气浮脱除胶体硅、反渗透脱硅、电渗析脱硅。从上述工艺中可以看出，物理脱硅并不能从根本上将硅从水系统中剥离，只能浓缩，因此不太适用于煤气化废水；化学脱硅主要是混凝脱硅，混凝脱硅是利用某些金属的氧化物或氢氧化物对硅的吸附或凝聚来达到脱硅目的的一种物理化学方法，此方法需要深入研究各种药剂的最佳反应条件、加入量、加入顺序、水质条件等多种因素，以提高药剂利用率。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种煤气化废水联合除硅除硬工艺方法，以克服上述煤化工气化废水处理中的缺陷，使废水中的硅含量以及硬度分别降低至30mg/L和500mg/L以下，避免其在后续处理中造成管道结垢堵塞、生物膜污染严重、严重影响正常生产等问题，最终达到回用的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种煤气化废水联合除硅除硬工艺方法，包括如下步骤，

1)将药剂A加入煤气化废水中；