專利名稱：：Shell粉煤氣化污水回用循環(huán)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及氧化沉淀劑及其一種粉煤氣化污水回用工藝，更具體地說(shuō)涉及一種氧化沉淀劑及其Shell粉煤氣化污水回用循環(huán)工藝。
背景技術(shù)：
：由于我國(guó)的能源現(xiàn)狀是"多煤、少油、缺氣"，因此煤氣化技術(shù)已成為近年來(lái)研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)，其中殼牌(Shell)粉煤氣化技術(shù)由于清潔、高效、單爐產(chǎn)氣量大等特點(diǎn)受到了國(guó)內(nèi)以煤為原料生產(chǎn)化肥的企業(yè)關(guān)注。采用殼牌粉煤氣化裝置來(lái)生產(chǎn)粗合成氣，原料煤中的碳在高溫下進(jìn)行部分氧化反應(yīng)生成以C0和^為主的氣體。其中氮、硫和金屬等雜質(zhì)在氣化過(guò)程中部分轉(zhuǎn)化為氨、氰化物、硫氧化合物以及重金屬化合物等，這些有害物質(zhì)大部分溶解在工藝過(guò)程的洗滌水中。此外在粗合成氣的洗滌過(guò)程中，大量粒徑極小的粉塵進(jìn)入水中，使得洗滌水的懸浮物和濁度較高。目前在氣化爐的廢水處理方面，國(guó)外多采用閃蒸、沉降及氣提處理后送污水處理裝置進(jìn)行生化處理，對(duì)殘留的微量無(wú)機(jī)氮和硫元素進(jìn)行氧化，氣提后的酸性水和處理后的洗滌水可以再循環(huán)使用。在正常情況下，氣化裝置的廢水經(jīng)混凝沉淀、部分清水內(nèi)部循環(huán)利用后，剩余少量的水排出，通過(guò)對(duì)排出水進(jìn)行兩級(jí)氧化處理后進(jìn)初級(jí)污水處理場(chǎng)。這部分水的氨氮不高，但懸浮物很高，尤其是粒徑極小的粉煤灰，極難去除，還含有少量的重金屬。但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，氣化裝置的實(shí)際供水量往往遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值，由此導(dǎo)致氣化工段實(shí)際排出污水量較大，而且目前許多企業(yè)的氣化廢水沉淀池的運(yùn)行效率很低，經(jīng)混凝沉淀后的出水中懸浮物的含量依然很高，主要是難以去除的細(xì)小顆粒物，使廢水呈現(xiàn)渾濁的灰黑色。廢水中的CN—可以通過(guò)兩級(jí)氧化去除，但這些廢水中還含有一定量的有機(jī)物和重金屬，難以去除，即使經(jīng)過(guò)與凈化廢水、生活污水等混合，廢水的污染因子仍然很高，達(dá)標(biāo)排放壓力很大。強(qiáng)化混凝是目前混凝技術(shù)的研究熱點(diǎn)，多通過(guò)提高混凝劑的電荷、無(wú)機(jī)混凝劑與有機(jī)高分子絮凝劑復(fù)合的方法。由于水中的顆粒物常常被有機(jī)物包覆，使其保持膠體顆粒的穩(wěn)定性。本發(fā)明在沉淀過(guò)程中，加入氧化劑破壞有機(jī)物膠體顆粒的穩(wěn)定性，從而達(dá)到強(qiáng)化混凝效果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決Shell粉煤氣化污水回用工藝及其循環(huán)系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)中粉煤氣化污水回用率較低的問(wèn)題而提供了一種氧化沉淀劑，本發(fā)明的另一目的是提供了利用該氧化沉淀劑的Shell粉煤氣化污水回用循環(huán)工藝，實(shí)現(xiàn)了污水的回用循環(huán)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種氧化沉淀劑，其特征在于其組份及各組份占沉淀劑總量的質(zhì)量百分比為有機(jī)高分子絮凝劑1020%、無(wú)機(jī)高分子絮凝劑4050%、氧化劑3040%、天然化合物5-20%。優(yōu)選上述的有機(jī)高分子絮凝劑為聚丙烯酰胺、聚丙烯酸或丙烯酰胺_二甲基烯丙基氯化銨聚合物；無(wú)機(jī)高分子絮凝劑為聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁或聚合鋁鐵；氧化劑為次氯酸鈉、亞氯酸鈉或高氯酸鈉；天然化合物為腐植酸或木質(zhì)素磺酸鹽。上述氧化沉淀劑的制備方法為按氧化沉淀劑配比稱取有機(jī)高分子絮凝劑、無(wú)機(jī)高分子絮凝劑、氧化劑和天然化合物混合均勻即可。本發(fā)明還提供了一種利用上述的氧化沉淀劑的Shell粉煤氣化污水回用循環(huán)工藝，其具體步驟為將粉煤氣化污水依次加入混凝劑、氧化沉淀劑、氧化劑進(jìn)行預(yù)處理，降低污水的懸浮物和COD，然后再經(jīng)過(guò)超濾和反滲透裝置，出水直接回用于氣化洗滌或循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，形成粉煤氣化污水的回用循環(huán)工藝。以粉煤氣化污水的體積為基準(zhǔn)，優(yōu)選上述的混凝劑的加入量為1040mg/L，氧化沉淀劑的加入量為1060mg/L，氧化劑的加入量為2-20g/L。其中，優(yōu)選上述的混凝劑為聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁或聚合鋁鐵。所述的氧化劑為二氧化氯或次氯酸鈉。本發(fā)明中所述的超濾和反滲透裝置可選用常規(guī)的超濾和反滲透裝置，優(yōu)選為陶氏超濾和反滲透裝置。有益效果本發(fā)明的Shell粉煤氣化污水回用工藝及其循環(huán)系統(tǒng)具有節(jié)水、高效等特點(diǎn)，回用率達(dá)70%以上，對(duì)原有系統(tǒng)改動(dòng)不大，可操作性強(qiáng)，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式實(shí)施例l將粉煤氣化污水依次加入10mg/L聚合氯化鋁、60mg/L氧化沉淀劑、10g/L二氧化氯進(jìn)行預(yù)處理，然后再經(jīng)過(guò)陶氏超濾和反滲透裝置，出水直接回用于氣化洗滌系統(tǒng)，形成粉煤氣化污水的回用循環(huán)工藝，測(cè)定回水的水質(zhì)，結(jié)果見(jiàn)表1。按以下重量百分比的物質(zhì)配制氧化沉淀劑氧化沉淀劑聚丙烯酰胺10%、聚合硫酸鐵鋁50%、亞氯酸鈉30%、腐植酸10%。實(shí)施例2按以下重量百分比的物質(zhì)配制氧化沉淀劑氧化沉淀劑聚丙烯酰胺15%、聚合氯化鋁40%、次氯酸鈉30%、腐植酸15%。聚合氯化鋁的投加量為15mg/L，氧化沉淀劑的投加量為50mg/L，10mg/L二氧化氯，其它同實(shí)施例l，不再重復(fù)，結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例3按以下重量百分比的物質(zhì)配制氧化沉淀劑氧化沉淀劑丙烯酰胺_二甲基烯丙基氯化銨聚合物15%、聚合鋁鐵45%、高氯酸鈉30%、木質(zhì)素磺酸鹽10%。聚合硫酸鐵的投加量為30mg/L，氧化沉淀劑的投加量為35mg/L，5mg/L二氧化氯，其它同實(shí)施例l，不再重復(fù)，結(jié)果見(jiàn)表1。實(shí)施例4按以下重量百分比的物質(zhì)配制氧化沉淀劑氧化沉淀劑聚丙烯酸15%、聚合硫酸鐵鋁40%、高氯酸鈉40%、腐植酸5%。聚合氯化鋁的投加量為40mg/L，氧化沉淀劑的投加量為30mg/L，20mg/L二氧化氯，其它同實(shí)施例l，不再重復(fù)，結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例5按以下重量百分比的物質(zhì)配制氧化沉淀劑氧化沉淀劑丙烯酰胺_二甲基烯丙基氯化銨聚合物10%、聚合硫酸鐵鋁40%、亞氯酸鈉30%、腐植酸20%。聚合氯化鋁的投加量為40mg/L，氧化沉淀劑的投加量為20mg/L，20mg/L二氧化氯，其它同實(shí)施例l，不再重復(fù)，結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例6按以下重量百分比的物質(zhì)配制氧化沉淀劑氧化沉淀劑聚丙烯酸10%、聚合硫酸鐵鋁50%、次氯酸鈉30%、木質(zhì)素磺酸鹽10%?；炷齽┑耐都恿繛?0mg/L，氧化沉淀劑的投加量為60mg/L，10mg/L次氯酸鈉，其它同實(shí)施例l，不再重復(fù)，結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例7按以下重量百分比的物質(zhì)配制氧化沉淀劑氧化沉淀劑丙烯酰胺_二甲基烯丙基氯化銨聚合物15%、聚合氯化鋁40%、亞氯酸鈉35%、腐植酸10%。聚合氯化鋁的投加量為15mg/L，氧化沉淀劑的投加量為50mg/L，15mg/L次氯酸鈉，其它同實(shí)施例l，不再重復(fù)，結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例8按以下重量百分比的物質(zhì)配制氧化沉淀劑氧化沉淀劑聚丙烯酰胺15%、聚合鐵鋁50%、次氯酸鈉30%、木質(zhì)素磺酸鹽5%。聚合鋁鐵的投加量為30mg/L，氧化沉淀劑的投加量為35mg/L，15mg/L次氯酸鈉，其它同實(shí)施例l，不再重復(fù)，結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例9按以下重量百分比的物質(zhì)配制氧化沉淀劑氧化沉淀劑丙烯酰胺_二甲基烯丙基氯化銨聚合物20%、聚合硫酸鐵鋁40%、亞氯酸鈉35%、腐植酸5%。聚合鋁鐵的投加量為40mg/L，氧化沉淀劑的投加量為30mg/L，15mg/L次氯酸鈉，其它同實(shí)施例l，不再重復(fù)，結(jié)果見(jiàn)表l。實(shí)施例10按以下重量百分比的物質(zhì)配制氧化沉淀劑氧化沉淀劑聚丙烯酸20%、聚合氯化鋁45%、次氯酸鈉30%、木質(zhì)素磺酸鹽5%。聚合氯化鋁的投加量為40mg/L，氧化沉淀劑的投加量為20mg/L，20mg/L次氯酸鈉，其它同實(shí)施例l，不再重復(fù)，結(jié)果見(jiàn)表l。表l本發(fā)明的不同實(shí)施例的回水水質(zhì)的主要指標(biāo)對(duì)比表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表1可以看出，在本發(fā)明工藝處理粉煤氣化污水后的水質(zhì)為軟水，可直接回用于Shell粉煤氣化工藝中粗合成氣的洗滌系統(tǒng)或循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。權(quán)利要求一種氧化沉淀劑，其特征在于其組份及各組份占沉淀劑總量的質(zhì)量百分比為有機(jī)高分子絮凝劑10～20％、無(wú)機(jī)高分子絮凝劑40～50％、氧化劑30～40％、天然化合物5～20％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化沉淀劑，其特征在于所述的有機(jī)高分子絮凝劑為聚丙烯酰胺、聚丙烯酸或丙烯酰胺-二甲基烯丙基氯化銨聚合物；無(wú)機(jī)高分子絮凝劑為聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁或聚合鋁鐵；氧化劑為次氯酸鈉、亞氯酸鈉或高氯酸鈉；天然化合物為腐植酸或木質(zhì)素磺酸鹽。3.—種利用權(quán)利要求1所述的氧化沉淀劑的Shell粉煤氣化污水回用循環(huán)工藝，其具體步驟為將粉煤氣化污水依次加入混凝劑、氧化沉淀劑、氧化劑進(jìn)行預(yù)處理，降低污水的懸浮物和COD，然后再經(jīng)過(guò)超濾和反滲透裝置，出水直接回用于氣化洗滌或循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，形成粉煤氣化污水的回用循環(huán)工藝。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其特征在于所述的混凝劑的加入量為1040mg/L，氧化沉淀劑的加入量為1060mg/L，氧化劑的加入量為220g/L。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其特征在于所述的混凝劑為聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁或聚合鋁鐵。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其特征在于所述的氧化劑為二氧化氯或次氯酸鈉。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種氧化沉淀劑及其Shell粉煤氣化污水回用循環(huán)工藝，解決了現(xiàn)有技術(shù)中粉煤氣化污水回用率較低的問(wèn)題。氧化沉淀劑的組份及各組份占沉淀劑總量的質(zhì)量百分比為有機(jī)高分子絮凝劑10～20％、無(wú)機(jī)高分子絮凝劑40～50％、氧化劑30～40％、天然化合物5～20％；本發(fā)明的Shell粉煤氣化污水回用循環(huán)工藝，主要包括沉混凝-氧化沉淀-再氧化-超濾-反滲透，即在粉煤氣化污水依次加入10～40mg/L混凝劑、10～60mg/L氧化沉淀劑、2～20g/L氧化劑進(jìn)行預(yù)處理，降低污水的懸浮物和COD，然后再經(jīng)過(guò)超濾和反滲透裝置，出水直接回用于氣化洗滌或循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，形成粉煤氣化污水的回用循環(huán)工藝。文檔編號(hào)C02F1/44GK101792219SQ20101012287公開(kāi)日2010年8月4日申請(qǐng)日期2010年3月12日優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日發(fā)明者劉瑛,唐永明,尹曉爽,楊學(xué)忠,楊文忠,楊曉遠(yuǎn),顏冰申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)