一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法与流程

本发明属于煤化工废水处理的，涉及一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理方法。

背景技术：

1、水体系中含有有机砷化物或无机砷化物的一类废水，统称为含砷废水。砷在水环境中一般以as(iii)或as(v)的含氧中性分子或含氧阴离子存在，其具体存在形态主要受水环境的氧化还原电位和酸碱度的影响。无机砷和有机砷的化合物毒性均较强，会对生物体构成较大的威胁。无机砷化合物被世界卫生组织认定为一类致癌物，通常情况下，其毒性远远大于有机砷化合物，在无机砷化合物中，as(iii)的移动性和毒性均强于as(v)。含砷废水会对生物体和环境构成较大的威胁，应及时进行有效的处理。

2、原煤中含有一定量的砷，在水煤浆煤气化过程中，一部分砷变成氧化物，溶于激冷水中，进入灰水系统中。原煤磨制煤浆和洗涤流程中，采用灰水循环利用，使灰水中的砷含量随之上升，累积到一定程度需要外排处理。外排灰水的特点为：灰水含砷浓度不高，但体量较大，需要控制处理的成本。长期以来，国内外，研究含砷废水处理方法的报道较多。不同的处理方法所基于的原理也不尽相同，目前，含砷废水的处理方法一般分为物理化学法、化学沉淀法和微生物法三大类。常用的物理化学法，主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、溶剂萃取法和电解法等；常用的化学沉淀法，石灰沉淀法、混凝沉淀法(铁盐法)、流化沉淀法、及复合盐沉淀法；常用的微生物方法，有活性污泥法、生物膜法和菌藻共生体法等。在煤气化灰水领域中，一般采用化学沉淀法比较合理。

3、含砷废水处理的文献报道较多，主要集中在冶金行业。煤气化领域，关于含砷废水处理的专利，报道比较少。在专利申请号201310022918.1中，提到可用于处理含砷废水的装置，脱砷效率较高，但不适用于大体量的低浓度煤化工含砷废水，处理能力较弱；在专利申请号200910248849.x中，提到一种多孔纳米水合二氧化钛除砷材料，处理脱砷成本相对较高。

技术实现思路

1、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。

2、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：

3、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；

4、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；

5、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。

6、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：

7、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；

8、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；

9、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、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：

11、(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。

12、(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。

13、(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。

14、(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。

15、(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。

技术特征：

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：

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：

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；

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：

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：

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：

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：

9.一种煤气化灰水系统中含砷废水的处理系统，包括：

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：

技术总结
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。

技术研发人员：梁铁,张泽丽,胡庆安,孟庆军
受保护的技术使用者：上海华谊能源化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16