公布日：2023.11.24
申请日：2023.09.21
分类号：C02F1/52(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明提供一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，包括以下步骤：1)一级处理：将含砷废水与脱砷剂、絮凝剂混合反应，获得分层的一级上层废水和一级下层沉淀物；2)二级处理：将一级上层废水与脱砷剂混合反应，获得分层的上层清液和下层废水，下层废水分层获得二级上层废水和二级下层沉淀物；3)三级处理：将二级上层废水加入碱性物质调节pH值后再加入脱砷剂、絮凝剂混合反应，获得分层的上层排放液和三级下层沉淀物。本发明还提供了一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理系统。本发明提供的一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，与优化结构的处理系统相配合，进行分级处理，有效脱除气化灰水中的砷，降低废水中砷毒性，安全可靠。
权利要求书
1.一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，包括以下步骤：1)一级处理：将含砷废水与脱砷剂、絮凝剂混合反应，获得分层的一级上层废水和一级下层沉淀物；2)二级处理：将步骤1)获得的一级上层废水与脱砷剂混合反应，获得分层的上层清液和下层废水，所述下层废水分层获得二级上层废水和二级下层沉淀物；3)三级处理：将步骤2)获得的二级上层废水加入碱性物质调节pH值后再加入脱砷剂、絮凝剂混合反应，获得分层的上层排放液和三级下层沉淀物。
2.根据权利要求1所述的煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，其特征在于，步骤1)、2)或3)中，所述脱砷剂为铁盐的水溶液。
3.根据权利要求2所述的煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，其特征在于，所述脱砷剂包括以下条件中任一项或多项：A1)所述铁盐选自聚铁、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁或氯化亚铁中的至少一种；优选地，所述铁盐选自聚铁或氯化亚铁中的至少一种；A2)所述铁盐的水溶液中铁盐的浓度为1～15g/l；优选地，所述铁盐的水溶液中铁盐的浓度为5～8g/l。
4.根据权利要求1所述的煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，其特征在于，步骤1)或3)中，所述絮凝剂为阴离子絮凝剂的水溶液；和/或，步骤1)中，所述含砷废水中，固含量为0.1～3g/l，砷含量为500～700ug/l。
5.根据权利要求4所述的煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，其特征在于，所述絮凝剂包括以下条件中任一项或多项：B1)所述阴离子絮凝剂为聚丙烯酰胺；B2)所述阴离子絮凝剂的水溶液中阴离子絮凝剂的浓度为0.001-0.01g/l。
6.根据权利要求1所述的煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，其特征在于，步骤1)中包括以下条件中任一项或多项：C1)所述含砷废水加入体积与脱砷剂、絮凝剂加入的质量之比为1：5～60：1～5，l/mg/mg；优选地，所述含砷废水加入体积与脱砷剂、絮凝剂加入的质量之比为1：10～50：2～4，l/mg/mg；C2)所述一级下层沉淀物经压滤脱除。
7.根据权利要求1所述的煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，其特征在于，步骤2)中包括以下条件中任一项或多项：D1)所述一级上层废水中的砷含量为172～230ug/l；D2)所述一级上层废水加入体积与脱砷剂加入的质量之比为1：0.1～3，l/mg；优选地，所述一级上层废水加入体积与脱砷剂加入的质量之比为1：0.5～2，l/mg；D3)所述上层清液回流至水煤浆气化装置；D4)所述下层废水过滤后脱除二级下层沉淀物。
8.根据权利要求1所述的煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，其特征在于，步骤3)中包括以下条件中任一项或多项：E1)所述二级上层废水中的砷含量为80～93ug/l；E2)所述碱性物质选自氢氧化钾或氢氧化钠中的一种；E3)所述pH值调节为7～13；E4)所述二级上层废水加入体积与脱砷剂、絮凝剂加入的质量之比为1：0.01～0.06：0.1～0.5，l/mg/mg；E5)所述三级下层沉淀物自然沉降脱除；E6)所述排放液中的砷含量不大于50ug/l。
9.一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理系统，包括：沉降大槽，用于将含砷废水与脱砷剂、絮凝剂混合反应，获得分层的一级上层废水和一级下层沉淀物；灰水槽，所述灰水槽与所述沉降大槽连通，用于将来自于沉降大槽的一级上层废水与脱砷剂混合反应，获得分层的上层清液和下层废水，所述下层废水分层获得二级上层废水和二级下层沉淀物；碱性调节池，所述碱性调节池与所述灰水槽连通，用于将来自于灰水槽的二级上层废水加入碱性物质调节pH值后再加入脱砷剂、絮凝剂混合反应，获得分层的上层排放液和三级下层沉淀物。
10.根据权利要求9所述的煤气化灰水系统中含砷废水的处理系统，其特征在于，包括以下条件中任一项或多项：F1)所述沉降大槽连通有中心管道，用于并流输入含砷废水、脱砷剂、絮凝剂；F2)所述沉降大槽外接有压滤机，用于压滤脱除一级下层沉淀物；F3)所述灰水槽设有回流管，所述回流管与灰水槽连通，用于将上层清液回流至水煤浆气化装置中作为制浆用水和循环用水；F4)所述灰水槽设有汇总管，所述汇总管与灰水槽连通，用于将级上层废水与脱砷剂输入灰水槽；F5)所述碱性调节池连通有外排管，用于将排放液进行排放；优选地，所述外排管上设有检测取样接口；F6)所述处理系统还包括脱砷剂容器和絮凝剂容器，所述脱砷剂容器分别与沉降大槽、灰水槽、碱性调节池连通，所述絮凝剂容器分别与沉降大槽、碱性调节池连通；优选地，所述脱砷剂容器和絮凝剂容器分别与中心管道连通，所述脱砷剂容器还与汇总管连通。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，与处理系统相结合，采用分级处理方式，来脱除气化灰水中的砷，效果较好，同时兼顾了处理成本控制及灰水循环回用，不同沉淀物包括砷沉淀物，混合灰渣一起排出，降低了毒性，更加安全可靠。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，包括以下步骤：
1)一级处理：将含砷废水与脱砷剂、絮凝剂混合反应，获得分层的一级上层废水和一级下层沉淀物；
2)二级处理：将步骤1)获得的一级上层废水与脱砷剂混合反应，获得分层的上层清液和下层废水，所述下层废水分层获得二级上层废水和二级下层沉淀物；
3)三级处理：将步骤2)获得的二级上层废水加入碱性物质调节pH值后再加入脱砷剂、絮凝剂混合反应，获得分层的上层排放液和三级下层沉淀物。
本发明第二方面提供一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理系统，包括：
沉降大槽，用于将含砷废水与脱砷剂、絮凝剂混合反应，获得分层的一级上层废水和一级下层沉淀物；
灰水槽，所述灰水槽与所述沉降大槽连通，用于将来自于沉降大槽的一级上层废水与脱砷剂混合反应，获得分层的上层清液和下层废水，所述下层废水分层获得二级上层废水和二级下层沉淀物；
碱性调节池，所述碱性调节池与所述灰水槽连通，用于将来自于灰水槽的二级上层废水加入碱性物质调节pH值后再加入脱砷剂、絮凝剂混合反应，获得分层的上层排放液和三级下层沉淀物。
如上所述，本发明提供的一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，具有以下有益效果：
(1)本发明提供的一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，从实际出发考虑含砷废水的特点，采用化学沉淀方法，进行分级处理，即一级处理脱除了大部分砷，二级处理在脱砷的同时确保了灰水的循环回用，三级处理作为终极处理，确保外排灰水砷含量达到了排放标准。
(2)本发明提供的一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，与优化结构的处理系统相配合，能够有效脱除气化灰水中的砷，降低了废水中的砷毒性，效果明显。
(3)本发明提供的一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，与优化结构的处理系统相配合，在脱砷的同时也沉淀出一部分钙离子、镁离子，降低了灰水硬度。
(4)本发明提供的一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，与优化结构的处理系统相配合，将废水中的其它物质如灰渣通过絮凝剂作用，与沉淀物混合在一起，沉降下来脱除，降低了砷沉淀物的毒性，更加安全可靠。
(5)本发明提供的一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法，兼顾了处理成本控制及灰水循环利用，设计巧妙，使用成本低，操作方便，便于推广应用。
（发明人：梁铁;张泽丽;胡庆安;孟庆军）