0 前言
造气洗涤水是氮肥行业以煤为原料制成半水煤气生产过程中的废水,其污染物取决于制气原料煤的成分、造气工艺、添加的辅助材料等因素。主要污染物有悬浮物、氰化物及硫化物、NH3-N、煤焦油等。由于造气洗涤水水量大、污染物种类多,必须经过有效处理方可回收利用,否则将在循环水回用过程中产生诸如填料堵塞、泵管道结垢、冷却塔风机腐蚀等问题,影响正常生产。目前国内氮肥行业大多采用水质净化处理技术来达到循环使用的目的,并在这方面积累了许多经验。由于造气洗涤水处理回用技术关系到节能减排,它是合成氨企业稳定、安全、持续正常生产的重要环节。针对福建福州耀隆化工集团生产运行中存在的问题,笔者对造气洗涤水处理回用技术进行了进一步探讨。
1 水质处理及药剂筛选
半水煤气经洗涤塔洗涤后排出的废水,含有大量的悬浮物、硫化物、煤焦油等杂质,其温度在 45℃以上。水中的悬浮物质量浓度达到310~520mg/L,总硬度为1170mg/L,福州耀隆化工集团造气洗涤水水质情况见表1。从表1可看出,要使造气洗涤水回用,必须解决废水中的悬浮物、CaCO3和水温等问题。水中悬浮物未能很好地解决,将使后续构筑物堵塞,CaCO3将使泵的叶轮、管道结垢,水温高将使系统产气量减少。因此,回用水的水质净化处理、水质化学处理、污泥处理及水的降温处理是关注的重点。
1.1 水质净化技术
1.1.1 混凝反应原理
混凝由凝聚和絮凝两个过程组成,即混合和反应。凝聚是指胶体的脱稳过程,絮凝是指胶体结成絮体的絮凝过程,两者统称为混凝反应。水质净化过程是向水体投加药剂,除去水中悬浮物和胶体,使水质得到净化。一般有以下5种反应机理:吸附、中和、表面接触、架桥、聚沉作用。
1.1.2 药剂的筛选试验
根据水质净化处理的机理,选择合适经济的水处理药剂至关重要。目前国内氮肥行业造气洗涤水一般采用单一的无机类混凝剂,如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、硫酸铝(AS)等。笔者根据多年的水处理实践,设想在造气洗涤水中投加无机类混凝剂的同时投加有机类絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM),用于提高水质净化的效果,并对其进行了实验室和现场试验。各种不同药剂配方对造气洗涤水净化处理的试验结果对比见表2,从表2可看出采用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺配方,对造气洗涤水的水质净化处理效果最好。
1.1.3 PAC和PAM投药量的确定
选定净水药剂的配方后,必须确定投药量(....