灰水是相對於黑水來說的，我們平常所說的黑水主要是從馬桶里、小便器或病房裡出來的水，而灰水是從洗臉盆和地漏里出來的水。主要在船舶上的套用。
基本介紹
- 中文名：灰水處理
- 原理：通過蒸餾再冷凝
工藝原理,工段任務,蒸發熱水塔,工藝目標,儀控系統,灰水處理藥劑,
工藝原理
氣化爐及煤氣初步淨化系統來的含渣水分別減壓後導入含渣水處理系統，含渣水首先進入蒸發熱水塔蒸發室。蒸發室內含渣水大量汽化，溶解在水中的酸性氣體同時解吸。蒸發室產生的蒸汽進入熱水室與循環灰水直接接觸換熱，使灰水得到最大程度的升溫。蒸發室底部含固量得到增濃的液相產物再進行低壓閃蒸和真空閃蒸，進一步降低含渣水溫度和濃縮含渣水的含固量，將酸性氣體完全解吸。
工段任務
含渣水處理工序的作用是將多噴嘴對置式氣化及煤氣初步淨化工序產生的黑水所含的固體和溶解的氣體分離出來，並將黑水所含的熱量加以回收。
工藝流程進入含渣水處理工序的黑水共有四條路線
氣化爐洗滌冷卻室排放、旋風分離器排放、水洗塔排放及鎖斗排放。來自氣化爐洗滌冷卻室、旋風分離器及水洗塔底部的黑水分別經過減壓送入蒸發熱水塔T1401 下部蒸發室。蒸發熱水塔蒸發室中，一部分水蒸發為蒸汽，連同少量溶解氣體，進入蒸發熱水塔上部熱水，與低壓灰水泵P1405 來的灰水直接接觸，加熱灰水，自身大部分冷凝。熱水室的熱水流入高溫熱水罐V1401，經高溫熱水泵P1401 進入水洗塔中部。經換熱後，未冷凝的閃蒸氣體，部分去變換(汽提)，部分進入酸氣冷凝器E1404 被冷凝後，經酸氣分離器V1407 進行氣、液分離，酸性氣體去火炬，冷凝液送入灰水槽V1409 。蒸發熱水塔蒸發室底部被濃縮的黑水經液位調節由底側部排出，進入低壓閃蒸器V1403 進一步閃蒸，部分蒸汽去脫氧槽V1404 除氧，剩餘蒸汽進入低壓閃蒸冷凝器E1401 被冷凝後，酸性氣體放空，冷凝液送入灰水槽V1409 。低壓閃蒸濃縮後的黑水進入真空閃蒸器V1405，來自渣池的含渣水用渣池泵P1304 經過流量調節也送入真空閃蒸器。真空閃蒸器內進行真空閃蒸，大量溶解的氣體釋放出來，黑水進一步濃縮，含固量增大，溫度進一步降低。真空閃蒸汽經真空閃蒸冷凝E1402 冷凝後，再送入真空閃蒸分離器V1406，從分離器頂部出來的閃蒸汽送往水環式真空泵P1403。真空閃蒸分離器底部冷凝液依靠重力送往灰水槽V1409，當冷凝液含固量偏高水質變差時，可將冷凝液送往澄清槽V1408 。真空閃蒸器底部的黑水經液位控制依靠重力送至靜態混合器A1401，與來自絮凝劑槽V1410 經絮凝劑泵P1407 計量泵送的絮凝劑混合後流入澄清槽V1408 。真空泵出口物料送入真空泵分離器V1402 進行分離，分離出的密封水液體進入灰水槽V1409，頂部不凝性氣體排入大氣。來自真空閃蒸器的黑水送入澄清槽V1408 。為加速固體在澄清槽V1408中的沉降速率，在系統中加入絮凝劑。絮凝劑貯存在絮凝劑槽V1410中，由絮凝劑泵P1407 調節至適當流量後，經靜態混合器A1401 和黑水充分混合後送入澄清槽V1408 。澄清槽V1408 上部設定一台緩慢轉動的刮渣機，將沉降的固體推到澄清槽底部出口。澄清槽上部澄清水溢流，依靠重力進入灰水槽V1409 。灰水經低壓灰水泵P1405 去蒸發熱水塔T1401、經鎖斗沖洗水泵P1411 去鎖斗沖洗水罐V1307 和廢水處理。為防止溶解固體在黑水系統中的累積，需向界外連續送出一部分灰水進行處理。為防止管道及設備結垢，系統中還加入分散劑，分散貯存在分散劑槽V1411 內，經分散劑泵P1406 調節適當流量，送至低壓灰水泵P1405、鎖斗沖洗水泵P1411 的入口及澄清槽V1408 至灰水槽V1409 的溢流口。密封的澄清槽V1408 和灰水槽V1409 通低壓氮氣，由共同的氮封槽V1412 排放。澄清槽V1408 底部的細渣和水經澄清槽底物泵P1404 送入真空過濾系統S1401。濾餅送至貯放區域。濾液進入磨煤水槽V1413，經磨煤水泵P1410 送至 水煤漿製備工序的磨煤機H1201。過濾區域的各種排放及沖洗，聚集到過濾排放池V1414 。過濾排放池泵P1409 將排放池內物料送至真空壓濾系統。
蒸發熱水塔
1、蒸發熱水塔為含渣水熱回收系統的核心設備，由蒸發室及熱水室組成。本系統的能力為~1200 噸煤/天(公稱規模)。
(1) 蒸發室壓力0.80MPa(G)，溫度175.20℃，進出蒸發室的流股：
① 來自旋風分離器的黑水：32.4t/h，6.40MPa(G)，247.75℃；
② 來自水洗塔底黑水：12.0t/h，6.37MPa(G)，247.68℃；
③ 來自氣化爐洗滌冷卻室：114.6t/h，6.48MPa(G)，239.14℃；
④ 蒸發室排出黑水(去低壓閃蒸)：135.5t/h，0.80MPa(G)，175.20℃；
⑤ 出蒸發室進入熱水室的蒸汽量：29055Nm3/h，0.80MPa(G)，175.20℃。
(2) 熱水室的工藝條件與蒸發室大體相同，進出熱水室的流股：
①來自低壓灰水泵的灰水：79.0t/h，1.20MPa(G)，76.68℃；
②進蒸發熱水塔的脫氧水：74.0t/h，1.20MPa(G)，103.85℃；
③出熱水室頂部的氣體：592Nm3/h，0.78MPa(G)，164.16℃；
④來自蒸發室的蒸汽量：29055Nm3/h，0.80MPa(G)，175.20℃；
⑤離開熱水室進高溫熱水罐的灰水：175.9t/h，0.78MPa(G)，164.16℃。
工藝目標
蒸發熱水塔的蒸發室與熱水室協同完成工藝目標：通過黑水閃蒸的方式產生蒸汽，使溶解於黑水中的酸性氣、不凝性氣解吸，並補充入返回的灰水流股，使閃蒸蒸汽與灰水直接接觸，從而回收黑水熱量，使返回系統的灰水升溫。
(1) 經過減壓閥，黑水減壓進蒸發室，通過進口構件，蒸汽攜帶黑水沿蒸發室筒壁產生旋轉，在離心力的作用下，黑水(含灰渣)與筒壁接觸形成液膜，邊蒸發邊向下流動；旋轉的氣流同時進行蒸發過程。蒸發量的極限值(最大值)由蒸發壓力、溫度、進口水流量決定，蒸汽與水的溫度相同，亦即蒸發壓力下的飽和溫度。黑水中的灰渣絕大部分進入液相，隨黑水進入低壓閃蒸器。
(2) 在熱水室中，來自蒸發室的蒸汽與返回的灰水及脫氧水在熱水室中進行熱質傳遞過程，絕大部分蒸汽冷凝進入灰水，少量蒸汽、酸性氣體、不凝性氣體自塔頂逸出。灰水與脫氧水升溫，進入高溫熱水罐。與國外的間接換熱(換熱器)方案相比，本工藝的優點是灰水溫度高(直接接觸)；熱質傳遞效率高(傳熱溫差大)，工作周期長(設備空間相對換熱器大得多，不會因少量結垢引起設備效率大幅下降)。
儀控系統
基本說明
(1) 黑水介質 黑水介質中細顆粒狀懸浮物較高，容易沉澱，對閥門及節流裝置的沖蝕嚴重，且容易在節流處堵塞閥門及管道，所以閥門一般採用偏心旋轉閥或球閥，閥芯閥座及閥腔沖蝕處堆焊硬質合金，避免沖蝕和堵塞；液位變送器則採用遠傳差壓變送器，通過加大膜片厚度、加大取壓管徑、加大沖洗水流量等方式解決儀表的堵塞和損壞；流量儀表採用文丘里管或楔式流量計等阻力小、不易堵的節流裝置，並作耐磨處理，採取取壓管管徑放大、加裝沖洗水等措施，並採用法蘭遠傳儀表。
(2) 灰水介質 灰水是黑水中懸浮物經沉降後顆粒物較少的介質。相對於黑水介質來說，對儀表及閥門的要求稍低，但仍具有磨蝕和腐蝕性。灰水(包括黑水和煤漿)介質的壓力、差壓儀表，測量膜片。
灰水處理藥劑
聚合氯化鋁
聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑，由於氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑。
特點
1、絮凝體成型快，活性好，過濾性好。
2、不需加鹼性助劑，如遇潮解，其效果不變。
3、適應PH值寬，適應性強，用途廣泛。
4、處理過的水中鹽份少。
5、能除去重金屬及放射性物質對水的污染。
6、有效成份高，便於儲存，運輸。
作用
聚合氯化鋁其絮凝作用表現如下：
a、水中膠體物質的強烈電中和作用。
b、水解產物對水中懸浮物的優良架橋吸附作用。
c、對溶解性物質的選擇性吸附作用。
聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑，由於氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑）的特點主要是由壓力式霧化器的工作原理所決定的，使這一乾燥系統有它自己的特點。由於壓力式噴霧乾燥所得產品是多孔微粒狀或空心微粒狀，採用壓力式噴霧乾燥，陰離子聚丙烯醯胺，多以獲得顆粒狀產品為目的，所得顆粒狀產品具有優良的防塵性能和流動性能。
使用注意事項以及投加量
⒈根據原水不同情況，使用前可先做小試求得最佳藥量。為便於計算，小試溶液配置按重量比（W/W），一般以2～5%配為好。如配3%溶液：稱聚氯化鋁固體3g，盛入洗淨的200ml量筒中，加清水約50ml，待溶解後再加水稀釋至100ml刻度，搖勻即可。
⒉生產用按聚氯化鋁固體：清水=1：9到1：15重量比（液體產品採用1：2到1：5）混合溶解即可。氧化鋁含量低於1%的溶液易水解，會降低使用效果，濃度太高不易投加均勻。
⒊加藥按小試求得的最佳投加量投加，並在運行中注意觀察調整。如見沉澱池礬花少，余濁大，則投加量過少；如見沉澱池礬大且上翻，余濁高，則加藥量過大，應適當調整。
其它用途
⒈城市給排水淨化：河流水、水庫水、地下水。
⒉工業給水淨化。
⒊城市污水處理。
⒋工業廢水和廢渣中有用物質的回收、促進洗煤廢水中煤粉的沉降、澱粉製造業中澱粉的回收。
⒌各種工業廢水處理：印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水f、污水處理。
⒍造紙施膠。
⒎糖液精製。
⒏鑄造成型。
⒐布匹防皺。
⒑催化劑載體。
⒒醫藥精製
⒓水泥速凝。
⒔化妝品原料。
