一种煤气化废水除硬的装置的制作方法

本实用新型涉及煤气化废水处理技术领域，尤其涉及一种煤气化废水除硬的装置。

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的领域之一，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，废水中含有大量的氨氮（氨氮含量为700mg/l~1500mg/l），而且硬度较高（氨氮含量为200mg/l~600mg/l），将氨氮回收制成氨水不仅给企业创造了收益，也降低了废水中氨氮的含量，但是在氨回收制氨水的过程中，较高硬度的废水导致设备及管道结垢严重，甚至堵塞，严重影响设备正常运行，因此需要将煤气化段废水进行除硬处理，以保证后续氨回收制氨水设备的正常运行，实现长周期、高负荷、安全可靠的运行，同时保证外排废水氨氮环保达标。

脱除硬度主要是脱出水中的钙离子（ca2+）和镁离子（mg2+），除硬的主要方法有电絮凝法、煮沸法、化学法、离子交换法、膜分离法等，电絮凝法主要存在电极钝化和电极解化、耗电量大、运行成本高等缺点；煮沸法是借助加热把碳酸氢盐硬度转化成溶解度很小的碳酸钙合氢氧化镁沉淀出来，但永久硬度不适用于此方法；离子交换法存在周期长、会产生过量的再生废液、有机物污染离子交换树脂等缺陷，膜分离法对进水压力有较高的要求，设备投资和运行成本高。

因此，开发一种可以降低煤气化废水硬度的装置，较好的解决后续系统设备、管道的结垢和堵塞等问题，保证后续含氨废水回收制氨水系统的长期稳定运行，降低设备、管道的维修频次，降低维修费用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了降低煤气化废水的硬度，消除煤气化废水中氨回收制氨水工艺管道和设备堵塞的缺陷问题，提供一种煤气化废水除硬的装置，该技术方案能够将煤气化废水的硬度降到20mg/l~60mg/l。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种煤气化废水除硬的装置，包括煤气化废水缓冲罐、煤气化废水提升泵、加药装置、反应池装置、沉淀装置、精密过滤装置通过管道顺序连通；

所述煤气化废水缓冲罐的进口连接至煤气化废水出水管，煤气化废水缓冲罐的出口通过管道连接至煤气化废水提升泵的进口，煤气化废水缓冲罐内部设置冲洗喷头，冲洗喷头进口穿过煤气化废水缓冲罐的侧壁与煤气化废水提升泵出口通过管道连通；

所述反应池装置包括第一反应池、第二反应池、第三反应池、第四反应池、第五反应池、第六反应池、第七反应池、第八反应池，上述反应池是全封闭型反应池，且上部均设置搅拌器和尾气出口；第一反应池的进口与煤气化废水提升泵出口连通，第一反应池的上部设置碱液加入口和ph值检测口，第一反应池与第二反应池的底部连通，第二反应池与第三反应池通过溢流口连通，第三反应池上部设置碳酸钠加入口和在线硬度检测仪，第三反应池与第四反应池底部连通，第四反应池与第五反应池通过溢流口连通，第五反应池与第六反应池的底部连通，第六反应池上部设置pac加入口，第六反应池与第七反应池通过溢流口连通，第七反应池与第八反应池底部连通，第八反应池上部设置pam加入口；

所述沉淀装置包括斜管沉淀池、排泥泵、污泥缓冲池、污泥输送泵、中间缓冲池、中间提升泵，斜管沉淀池、污泥缓冲池、中间缓冲池顶部封闭且设置尾气出口，所述斜管沉淀池的进水口通过管道连接至第八反应池的出水口，斜管沉淀池底部设置若干v型污泥收集槽，若干污泥收集槽的排泥口通过各排泥支管连接并汇合为一路总管连接至污泥缓冲池，若干v型污泥收集槽与污泥缓冲池连接的总管上设置排泥泵，污泥缓冲池的出口通过污泥输送泵连接至污泥处理系统；斜管沉淀池的出水口连接至中间缓冲池的进水口，中间缓冲池的出水口通过管道连接至中间提升泵的进口；

所述精密过滤装置包括精密过滤器、清水池、清水池提升泵，精密过滤器上设置的压缩空气进口、反洗水进口分别通过管道连接至压缩空气系统、反洗水泵出口，所述清水池上设置在线浊度分析仪，精密过滤器的进水口通过管道连接至中间提升泵的出口，精密过滤器的出水口通过管道连接至清水池，精密过滤器的排泥口通过管道连接至污泥处理系统，清水池的出水口通过管道连接至清水池提升泵进口，清水池提升泵出口通过管道连接至脱氨塔；

所述加药装置包括碱液加药装置、碳酸钠加药装置、pam加药装置、pac加药装置；碱液加药装置包括依次顺序连接的碱液储罐、碱液输送泵、碱液配制装置、碱液加药泵，所述碱液储罐设置碱进口、碱出口，碱液储罐的碱出口通过管道连接至碱液输送泵的进口，碱液输送泵的出口通过管道连接至碱液配制装置的碱进口，碱液配制装置的碱出口通过管道连接至碱液加药泵进口；碳酸钠加药装置包括依次顺序连接的碳酸钠储池、碳酸钠输送泵、碳酸钠配制装置、碳酸钠加药泵，所述碳酸钠储池上设置碳酸钠进口、0.5mpa蒸汽进口、碳酸钠出口，所述碳酸钠出口通过管道连接至碳酸钠输送泵进口，碳酸钠输送泵出口通过管道连接至碳酸钠配制装置的进口，碳酸钠配制装置的出口通过管道连接至碳酸钠加药泵的进口，0.5mpa蒸汽进口与0.5mpa蒸汽系统通过管道连接；pam加药装置包括依次顺序连接的pam配制装置、pam加药泵，pam配制装置的出口通过管道连接至pam加药泵的进口，pam配制装置上设置pam加入口；pac加药装置包括依次顺序连接的pac配制装置、pac加药泵，pac配制装置的出口通过管道连接至pac加药泵的进口，pac配制装置上设置pac加入口。

所述碱液配制装置、碳酸钠配制装置、pam配制装置、pac配制装置均设置搅拌装置。

所述煤气化废水提升泵、碱液输送泵、碱液加药泵、碳酸钠输送泵、碳酸钠加药泵、pam加药泵、pac加药泵、中间提升泵、清水池提升泵均设置变频调节；煤气化废水提升泵、碳酸钠输送泵、中间提升泵、清水池提升泵的壳体材质均为碳钢防腐。

所述煤气化废水缓冲罐、碳酸钠配制装置、pam配制装置、pac配制装置的为碳钢防腐材质。

有益效果是：

本实用新型所提出的煤气化废水除硬的装置，结构简单、投资少、运行成本低、除硬效果良好，在本实用新型的装置条件下，煤气化废水的硬度降低至20mg/l-60mg/l，有效地避免了煤气化废水对后续含氨废水回收制氨水系统设备、管道的堵塞，保证后续含氨废水回收制氨水系统的长期稳定运行，降低设备、管道的维修频次，降低维修费用。

附图说明

图1为本实用新型的装置结构示意图；

附图标号：1-煤气化废水缓冲罐；2-煤气化废水提升泵；3-第一反应池；4-第二反应池；5-第三反应池；6-第四反应池；7-第五反应池；8-第六反应池；9-第七反应池；10-第八反应池；11-清水池提升泵；12-清水池；13-精密过滤器；14-中间提升泵；15-污泥缓冲池；16-中间缓冲池；17-排泥泵；18-污泥输送泵；19-斜管沉淀池；20-pam加药泵；21-冲洗喷头；22-碳酸钠储池；23-碳酸钠输送泵；24-碳酸钠加药泵；25-碳酸钠配制装置；26-碱液储罐；27-碱液输送泵；28-碱液配制装置；29-碱液加药泵；30-pac加药泵；31-pac配制装置；32-pam配制装置。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员更加准确地理解本实用新型的技术方案、工作原理，下面以实施例的方式进行详细描述。

本实施例1中所述煤气化废水提升泵2、碱液输送泵27、碳酸钠输送泵23、中间提升泵14、清水池提升泵11的进口管道上均依次顺序设置进口切断阀、过滤器、泵进口排尽阀；所述煤气化废水提升泵2、碱液输送泵27、碳酸钠输送泵23、中间提升泵14、清水池提升泵11的出口管道上均依次顺序设置现场显示压力表、止回阀、出口排尽阀、出口切断阀。

实施例1

如图1所示，一种煤气化废水除硬的装置，包括煤气化废水缓冲罐1、煤气化废水提升泵2、加药装置、反应池装置、沉淀装置、精密过滤装置通过管道依次顺序连通；

所述煤气化废水缓冲罐1的进口连接至煤气化废水出水管，煤气化废水出水管上设置了与煤气化废水提升泵2出口管道连接的旁路管道，旁路管道上依次设置了流量计、调节阀；煤气化废水缓冲罐1的出口通过管道连接至煤气化废水提升泵2的进口，煤气化废水缓冲罐1内部设置冲洗喷头21，冲洗喷头21的进口穿过煤气化废水缓冲罐1的侧壁与煤气化废水提升泵2出口通过管道连通,所述煤气化废水缓冲罐1侧壁下端设置排尽口、远传液位检测口、远传温度检测口、现场温度检测口，排尽口上安装排尽阀，远传液位检测口上安装远传液位变送器，远传温度检测口上安装远传温度变送器，现场温度检测口安装现场显示温度表，煤气化废水缓冲罐1侧壁上端设置溢流口、煤气化废水缓冲罐1顶部正中设置尾气出口，尾气出口通过管道连接至尾气洗涤塔。

所述反应池装置包括第一反应池3、第二反应池4、第三反应池5、第四反应池6、第五反应池7、第六反应池8、第七反应池9、第八反应池10，上述反应池是全封闭型反应池，且上部均设置搅拌器和通过管道连接至尾气洗涤塔的尾气出口，；第一反应池3的进口与煤气化废水提升泵2出口通过管道连通，第一反应池3的上部设置碱液加入口和ph值检测口，第一反应池3与第二反应池4的底部连通，第二反应池4与第三反应池5通过溢流口连通，第三反应池5上部设置碳酸钠加入口和在线硬度检测仪，第三反应池5与第四反应池6底部连通，第四反应池6与第五反应池7通过溢流口连通，第五反应池7与第六反应池8的底部连通，第六反应池8上部设置pac加入口，第六反应池8与第七反应池9通过溢流口连通，第七反应池9与第八反应池10底部连通，第八反应池10上部设置pam加入口；

所述沉淀装置包括斜管沉淀池19、排泥泵17、污泥缓冲池15、污泥输送泵18、中间缓冲池16、中间提升泵14，斜管沉淀池19、污泥缓冲池15、中间缓冲池16顶部封闭且设置通过管道连接至尾气洗涤塔尾气出口，所述污泥缓冲池15顶部设置远传液位变送器，所述中间缓冲池16顶部设置ph值在线分析仪、远传液位变送器、在线硬度分析仪，所述斜管沉淀池19内部靠上空间设置斜管填料，所述斜管沉淀池19的进水口通过管道连接至第八反应池10的出水口，斜管沉淀池19底部设置若干v型污泥收集槽，若干污泥收集槽的排泥口通过各排泥支管连接并汇合为一路总管连接至污泥缓冲池15，若干v型污泥收集槽与污泥缓冲池15连接的总管上设置排泥泵17和排泥调节阀，污泥缓冲池15的出口通过污泥输送泵18连接至污泥处理系统；斜管沉淀池19的出水口连接至中间缓冲池16的进水口，中间缓冲池16的出水口通过管道连接至中间提升泵14的进口。

所述精密过滤装置包括精密过滤器13、清水池12、清水池提升泵11，精密过滤器13上设置的压缩空气进口、反洗水进口分别通过管道连接至压缩空气系统、反洗水泵出口，所述清水池12上设置在线浊度分析仪，精密过滤器13的进水口通过管道连接至中间提升泵14的出口，精密过滤器13的进水口与中间提升泵14的出口连接的管道上设置依次顺序设置远传流量计、调节阀、压力变送器、切断阀，精密过滤器13的出水口通过管道连接至清水池12，精密过滤器13的出水口与清水池12连接的管道上依次设置远传压力变送器、切断阀、调节阀，精密过滤器13的排泥口通过管道连接至污泥处理系统，精密过滤器13的排泥口与污泥处理系统连接的管道上设置调节阀和切断阀；所述清水池12上设置远传液位变送器、在线浊度分析仪和通过管道连接至尾气洗涤塔的尾气出口，清水池12的出水口通过管道连接至清水池提升泵11进口，清水池12的出水口与至清水池提升泵11进口连接的管道上设置远传温度变送器，清水池提升泵11出口通过管道连接至脱氨塔，清水池提升泵11出口还设置了与清水池12连接的回流管线。

所述加药装置包括碱液加药装置、碳酸钠加药装置、pam加药装置、pac加药装置；碱液加药装置包括依次顺序连接的碱液储罐26、碱液输送泵27、碱液配制装置28、碱液加药泵29，所述碱液储罐26设置碱进口、碱出口，碱液储罐26的碱出口通过管道连接至碱液输送泵27的进口，碱液输送泵27的出口通过管道连接至碱液配制装置28的碱进口，碱液输送泵27出口与碱液配制装置28的碱进口连接的管道上设置流量计，碱液配制装置28的碱出口通过管道连接至碱液加药泵29进口，，碱液加药泵29出口与第一反应池3的碱液加入口通过管道连接，碱液加药泵29出口与第一反应池3的碱液加入口连接的管道上设置流量计；碳酸钠加药装置包括依次顺序连接的碳酸钠储池22、碳酸钠输送泵23、碳酸钠配制装置25、碳酸钠加药泵24，所述碳酸钠储池22为钢筋混凝土结构，所述碳酸钠储池22上设置液位变送器、温度变送器，碳酸钠进口、0.5mpa蒸汽进口、碳酸钠出口，所述碳酸钠出口通过管道连接至碳酸钠输送泵23进口，碳酸钠输送泵23出口通过管道连接至碳酸钠配制装置25的进口，碳酸钠输送泵23出口与碳酸钠配制装置25的进口连接的管道上设置有流量计，碳酸钠配制装置25的出口通过管道连接至碳酸钠加药泵24的进口，碳酸钠加药泵24出口与第三反应池5上的碳酸钠加入口通过管道连接，碳酸钠加药泵24出口与第三反应池5上的碳酸钠加入口连接的管道上设置流量计；0.5mpa蒸汽进口与0.5mpa蒸汽系统通过管道连接；pam加药装置包括依次顺序连接的pam配制装置32、pam加药泵20，pam配制装置32上设置pam加入口，pam配制装置32的出口通过管道连接至pam加药泵20的进口，pam加药泵20出口与第八反应池10上的pam加入口通过管线连接，pam加药泵20出口与第八反应池10上的pam加入口连接的管线上设置流量计；pac加药装置包括依次顺序连接的pac配制装置31、pac加药泵30，pac配制装置31上设置pac加入口，pac配制装置31的出口通过管道连接至pac加药泵30的进口，pac加药泵30出口与第六反应池8上的pac加入口通过管线连接，pac加药泵30出口与第六反应池8上的pac加入口连接的管线上设置流量计；所述碱液储罐26、碱液配制装置28、碳酸钠配制装置25、pam配制装置32、pac配制装置31的顶部均设置放空口、配置水进口，放空口安装放空阀，配置水进口与配置水系统通过管道连接，所述碱液储罐26、碱液配制装置28、碳酸钠配制装置25、pam配制装置32、pac配制装置31的侧壁设置排尽口、远传液位变送器、现场显示液位计、溢流口，所述碱液配制装置28、碳酸钠配制装置25、pam配制装置32、pac配制装置31均设置搅拌装置；所述煤气化废水提升泵2、碱液输送泵27、碱液加药泵29、碳酸钠输送泵23、碳酸钠加药泵24、pam加药泵20、pac加药泵30、中间提升泵14、清水池提升泵11均设置变频调节；煤气化废水提升泵2、碳酸钠输送泵23、中间提升泵14、清水池提升泵11的壳体材质均为碳钢防腐；所述煤气化废水缓冲罐1、碳酸钠配制装置25、pam配制装置32、pac配制装置31的为碳钢防腐材质。

本实用新型的工作原理如下，来自煤气化装置50℃-90℃的煤气化废水进入反应池装置，在反应池装置中依次加入碱液、碳酸钠、pac、pam，反应池装置中煤气化废水的ph值控制在9.5-10.5，在搅拌的作用下充分混合反应；煤气化废水在反应池装置中充分混合反应后进入斜管沉淀池19，在斜管沉淀池19中进行泥水分离，底部产生的泥浆由排泥泵17排至污泥缓冲池15，污泥缓冲池15中的污泥由污泥输送泵18送至污泥处理系统；斜管沉淀池19上部产生的清液进入中间缓冲池16，由中间提升泵14送至精密过滤器13进行过滤；精密过滤器13过滤的清液进入清水池12，由清水提升泵送脱氨装置，精密过滤器13底部产生的污泥排出送至污泥处理系统；煤气化废水缓冲罐1、反应池装置、沉淀装置、精密过滤装置中产生的尾气送尾气洗涤塔处理。