衡美水处理之化工工艺及其废水处理研究

如何进行水处理？

衡美水处理为您介绍一种先进、实用的水处理技术——化工工艺及其废水处理。

化工工艺即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程, 包括实现这一转变的全部措施。

一、化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤：

第一、原料处理

为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。

第二、化学反应

这是生产的关键步骤。经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应，获得目的产物或其混合物。

第三、产品精制

将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。

二、化学生产技术

化学生产技术通常是对一定的产品或原料提出的，例如氯乙烯的生产、甲醇的合成、硫酸的生产、煤气化等。因此，它具有个别生产的特殊性；但其内容所涉及的方面一般有：原料和生产方法的选择，流程组织，所用设备（反应器、分离器、热交换器等）的作用，结构和操作，催化剂及其他物料的影响,操作条件的确定,生产控制，产品规格及副产品的分离和利用，以及安全技术和技术经济等问题。现代化学生产的实现，应用了基础科学理论（化学和物理学等）、化学工程和原理和方法、以及其他有关的工程学科的知识和技术。现代化学生产技术的主要发展趋势是：基础化学工业生产的大型化，原料和副产物的充分利用，新原料路线和新催化剂（包括新反应）的采用，能源消耗的降低，环境污染的防止，生产控制自动化，生产的最优化等。

早期的化学生产以经验为依据，可称为手工艺式的。在生产和科学的长期发展中，化学生产逐渐从手工艺式的生产向以科学理论为基础的现代生产技术转变。但由于化学生产中的物质转化的内容复杂，类型繁多，经验性的生产技术仍然存在。化学工艺这一名称，从上述发展来看，只宜用于仍主要根据经验进行的化学生产。在高等学校的课程设置中，有工业化学和化学工艺学，两种课程仅在名称上不同，其内容均与上述化学生产技术的一般内容大体相似。

煤化工生产操作中，因由此而产生的废水在成分上比较复杂，如果未经处理，而是直接选择外排，那么由此便会导致十分严重的后果，即造成严重污染。所以，需针对此情况，强化行之有效的处理措施。本文以某煤化工企业为例，采用活性焦方案，对此企业生产当中所产生的污水进行预处理，此外，结合该企业实况，提出了更具针对性、更有实效性的固态污染物处理改进方法，通过闭式循环处理工艺的合理化构建，推动此企业煤化工在废水方面零排放的实现。

三、副产品分离工艺

煤化工气化洗涤等原料污水首先进至污水槽，经自然沉淀之后，分离出机械杂质及油等，经原料污水泵，实施升压操作后，便有由此而分成两路，分别进至塔内，在塔内完成脱酸操作，另实施脱氨操作。对于其中的一路来讲，则经换热器，以换热的方式，进行相应水循环，然后实施冷却操作，直至温度达35℃时而止。经上述操作的水，便会被实施脱酸、脱氨操作，重新送至塔内，持续进料，通过此操作，便能够对塔顶相应温度，施加准确、深入的调整与控制；而针对另一路而言，则分别进行了三次的换热操作，换热之后的温度达到了150℃，此时，便将其当作汽提塔热进料。对于塔顶而言，经其分流而得到的酸性气体，比如H2S、CO2等，经冷却器，便会随即被冷却，然后，再经过分液罐，实现分液，对于最后所得气体，则会被送至火炬，对于此时的分凝液而言，便会重新回到酚水罐。针对经塔顶而流出的气相来讲，如若其还有比较低的含氨量及含水量时，可以不经过冷却，而被直接送至火炬或进气柜。

四、存在的问题

当运行持续一段时间后，在运行过程中得知其存在不稳定状况，尤其是换热器部分，产生有非正常的结垢状况，在温度上，也没有达到原先设定的既定温度。除此之外，在具体的蒸汽耗量方面，也发生持续变动，呈连续性、不稳定性的上升趋势；从脱酸脱氨塔角度来考量，对于其内部来讲，由于存在十分严重的结垢情况，因此，受此影响，浮阀塔件出現严重的堵塞，这样一来，会对初期水质相应处理，造成研制与影响。此装置在实际运行中，运行周期不足1个月，后期存在逐渐缩短的运行周期。经分析得知，造成此情况的原因为：选用质量不佳的煤炭所致。因煤质在灰分方面的持续上升，煤气当中含有较大量的灰量，造成污水当中的有机悬浮杂质及含尘呈现出持续上升趋势，在升温中，换热设备的大部分表面，均会出现不同程度的沉积状况，形成复合水垢，当这些水垢的日益堆积，便会堵塞换热器，使其处于非畅通状态，进而对装置的正常运行造成严重影响。

五、解决方法

在解决办法上，可选用一些时下比较新型的塔内件，用此予以替换，对于换热器，则需要及时进行全面清理，此外，针对结垢的温度而言，还需进行细致辨别，另对其出现条件进行深入判别。在实际运行操作中，可选择那些深度预处理手段，对过滤装置进行强制处理，最大程度减少或降低水当中的无机盐类物质，另外，还需采取有效措施，最大化降低悬浮物类结垢，将部分间接加热更改为直接加热。

六、基础原理分析

1、深度预处理强制过滤装置

当前，较多使用的活性炭来讲，在具体的性能方面，性焦在结构上，由于有着比较发达的中孔，在具体的性能指标上，则突出表现为碘值降低，但糖蜜值及亚甲蓝值大幅增加，进而在实际应用中，其突出特性为：能吸附大分子，另外，还可吸附长链有机物。由于在此方面存在一些先天性资源优势，在生产效率与成本上，相比于破碎炭，均存在一定优势，在售价上仅为活性炭的一般，因此，从原料成本方面来考量，能够实现工艺运行成本的大幅降低。活性焦能够对水中的溶质持续性吸附，直至吸附处于相应平衡状态。从温度方面来分析，如若保持不变，当实施吸附操作且处于平衡状态时，那么此时的单位重量活性焦吸附而言，其与水中溶质，在具体的浓度方面，所构成的曲线关系，便为行业内经常提到的吸附等温线。其曲线公式为：X/M=kC1/n，公式当中，M表示所加活性焦重量；X表示活性炭吸附的溶质量；k与n均表示试验所得到的常数；C表示水中溶质浓度。

2、活性焦在水处理中的应用

针对活性焦而言，其在生活用水中最大运用，用于除去其臭味。水库水、湖泊长期处于非流动状态时，便会出现臭味，而沼泽水会出现土味，运用活性焦能够将这些气味有效去除。当前，以粉状活性焦较为多用，将其投入混凝沉淀池，这样一来，其便会由特定管路，与污泥一道外排。对于活性焦而言，其可将水中的有机物，以及产生臭味的物质去除，比如洗涤剂、三卤甲烷、酚、苯、氯等。另外，针对铋、锡、汞、铅、铬酸根、氰、锑等离子，同样具有较好的吸附能力。针对本工艺来讲，选用的设备为将粒状活性焦当作滤料的过滤器，在实际运行当中，需对其进行定期性的反复冲洗，实现悬游物的最大化去除，避免水头损失。针对移动床当中处于失效状态的炭来讲，则会经池底而外排，而新的活性焦则会及时给予补充。粒状活性焦吸附容量耗尽之后的再生，通常情况下，所选用的方法为加热法，烘干废焦之后，于850℃下，实施细致化的再生炉内焙烧。对于颗粒活性焦而言，其每次的损耗约5～10%，此外，在具体的吸附容量上，逐渐减少。对于活性焦而言，其能够最大化降低进至换热器当中的悬浮物，另外，还能减少有机物的含量，进而发挥出其所具有的预处理保护的作用，使污水处理核心装置始终处于正常运行状态。此外，向固态污染物转化的活性焦，还是一种较好的循环流化床燃料，能够最大化消除对环境所造成的污染。

七、结语

综上，经上述改在后，装置运行均较稳定，在前期投资成本方面也不大。实施预处理操作之后，在出水的水质方面比较优良，符合相关规定与要求。这便为排放达标奠定了坚实基础。本文通过对煤化工废水预处理工艺进行适当性改进，无论是处理效率还是质量效果，均得到较大提升，具有良好的应用价值。

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