臥式螺旋離心機(jī)在焦化廢水蒸發(fā)處理中的應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
近年來，隨著焦化廢水零排放處理技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，多效蒸發(fā)裝置在焦化廢水深度處理方面得到越來越多的應(yīng)用。相較于膜處理工藝，多效蒸發(fā)工藝具有出水指標(biāo)優(yōu)良、運(yùn)行穩(wěn)定、設(shè)備使用周期長(zhǎng)、綜合成本低的特點(diǎn)。其產(chǎn)生的蒸餾水水質(zhì)優(yōu)良，鹽含量低，可直接回用于循環(huán)水，蒸發(fā)后剩余的固體廢鹽及濃鹽漿可配煤處理。
目前多效蒸發(fā)后殘留的濃鹽漿通常送至煤場(chǎng)用于配煤。熱的鹽漿在移動(dòng)過程中，易造成外溢，操作人員存在燙傷的風(fēng)險(xiǎn)。中轉(zhuǎn)槽內(nèi)的鹽漿如不及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)，鹽漿冷卻會(huì)產(chǎn)生大量的固體沉淀，造成中轉(zhuǎn)槽堵塞。另外，將含有固體的飽和鹽漿配煤，無法準(zhǔn)確計(jì)量配煤量，易造成焦炭質(zhì)量波動(dòng)。為了解決此問題，對(duì)固液分離設(shè)備進(jìn)行了改造。
1 廢鹽的性質(zhì)及組分分析
為了探索廢鹽固液分離的可行性，對(duì)現(xiàn)有廢鹽的組分進(jìn)行了分析，分析結(jié)果見下表：
組分 | 硫酸鈉/% | 氯化鈉/% | 鈣離子/% | 鎂離子/% |
含量 | 30～60 | 30～60 | 約1.5 | 約0.9 |
組分 | COD/% | 硝酸根/% | 氟離子/% | 其他 |
含量 | 約5 | 約0.5 | 0.1～0.2 | 約1.8 |
由上表可以看出，廢鹽主要成分是硫酸鈉和氯化鈉，且混有部分污泥、鈣、鎂等離子，分離前鹽漿中固體含量約30%～50%，干燥后的晶體細(xì)度＞0.1mm，采用離心機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)固液相的連續(xù)分離。因濃鹽漿中含有大量的氯離子，且溫度在60℃左右，因此在選擇離心機(jī)材質(zhì)時(shí)，應(yīng)選擇耐腐蝕的鈦材。
2 臥式螺旋離心機(jī)的應(yīng)用
臥式螺旋離心機(jī)目前已在水處理、醫(yī)藥、環(huán)保等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，其具有適應(yīng)性好、處理能力大、自動(dòng)化程度高、安全可靠、耐腐蝕性強(qiáng)、操作環(huán)境好等特點(diǎn)。鹽漿經(jīng)進(jìn)料管進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓后，在主機(jī)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，固體顆粒沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，與轉(zhuǎn)鼓做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的螺旋葉片連續(xù)將沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上的固體顆粒刮下并排出排渣口，分離后的清液經(jīng)堰板開口流出離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓。
3 焦化廢水濃鹽漿處理方案
臥式螺旋離心機(jī)可用于焦化廢水蒸發(fā)裝置固液相的分離處理。將濃縮后的焦化廢水鹽漿先送至稠厚器，邊攪拌邊用循環(huán)水進(jìn)行間接換熱，待漿液溫度降至35℃左右后，打開稠厚器底部閥門向臥式螺旋離心機(jī)進(jìn)料。漿液在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的離心機(jī)中實(shí)現(xiàn)固液分離，分離出的固體通過溜槽落入底部噸包中暫存，便于后期轉(zhuǎn)運(yùn)。分離出的液相自流入中轉(zhuǎn)槽，定時(shí)用泵送至煤場(chǎng)配煤。臥式螺旋離心機(jī)采用全密封形式，正面設(shè)可封閉的觀察清掃口，頂部設(shè)尾氣收集孔，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)管道引至臥式螺旋離心機(jī)進(jìn)料口。
4 實(shí)際運(yùn)行及工藝完善
臥式螺旋離心機(jī)投入運(yùn)行后，實(shí)現(xiàn)了焦化廢水鹽漿的固液分離，抗腐蝕效果好，能夠連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。固體廢鹽及液體廢水集中處理，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境明顯改善，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，同時(shí)消除了高溫鹽漿運(yùn)輸?shù)陌踩L(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：受蒸發(fā)裝置進(jìn)水COD指標(biāo)影響，進(jìn)水COD過高時(shí)易造成鹽漿分離困難，分離出的固體鹽及濃鹽漿含泥量增加，固體鹽產(chǎn)量下降，蒸發(fā)裝置能耗升高。受濃鹽漿含泥量偏高影響，分離出的濃鹽漿無法直接返回蒸發(fā)裝置進(jìn)行二次蒸發(fā)，否則會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)器爆沸，造成產(chǎn)水指標(biāo)異常。
為了解決上述問題，在蒸發(fā)裝置進(jìn)水前增加1套板框式壓濾裝置，該裝置作為過濾器使用。離心后的濃鹽漿部分返回蒸發(fā)裝置，與系統(tǒng)進(jìn)水混合后經(jīng)壓濾機(jī)過濾，濾除污泥等影響蒸發(fā)的有機(jī)物后，返回蒸發(fā)裝置進(jìn)行二次蒸發(fā)。此操作可明顯增加固體鹽產(chǎn)量，降低固體鹽含泥量及含水量，蒸發(fā)裝置能耗明顯降低。
5 離心機(jī)選用及操作注意要點(diǎn)
（1）由于氯離子對(duì)普通碳鋼及不銹鋼設(shè)備具有一定的腐蝕性，因此處理焦化廢水所選用的離心機(jī)建議選用鈦材質(zhì)。稠厚器至離心機(jī)鹽漿管道應(yīng)保證足夠的高差并極大限度地縮短管線長(zhǎng)度，管道上設(shè)置清水沖洗閥，每次使用后用清水沖洗，防止堵塞管道。
（2）臥式螺旋離心機(jī)每次離心結(jié)束后，應(yīng)在低速下用清水沖洗干凈，防止再次啟動(dòng)時(shí)螺旋與濾網(wǎng)間卡料造成設(shè)備損壞。
（3）夏季稠厚器內(nèi)物料溫度以35℃為宜，冬季可將溫度下調(diào)至25℃，同時(shí)分離出的濃鹽漿應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存，防止?jié)恹}漿在低溫下再次結(jié)晶，堵塞后續(xù)的管道及輸送泵。
（4）鹽漿管道應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋?，否則可能會(huì)造成分離出的濃鹽漿再次結(jié)晶。
6 廢鹽資源化利用的設(shè)想
臥式螺旋離心機(jī)可分離出固體廢鹽，廢鹽目前常規(guī)的處理方式是配煤處理或委托環(huán)保公司進(jìn)行處理。配煤處理會(huì)影響焦炭質(zhì)量指標(biāo)，尤其是對(duì)焦炭Na+指標(biāo)造成影響。進(jìn)行危廢處理的費(fèi)用比較高，經(jīng)濟(jì)上不合算，因此廢鹽資源化利用成為較佳選擇。
通過焚燒的方式可以消除廢鹽中含有的有機(jī)污染物，通過分鹽精制過程實(shí)現(xiàn)氯化鈉和硫酸鈉的分離和提純，使產(chǎn)出的氯化鈉產(chǎn)品滿足T/CCT 002-2019《煤化工副產(chǎn)工業(yè)鹽氯化鈉》的標(biāo)準(zhǔn)要求，硫酸鈉產(chǎn)品滿足T/CCT 001-2019《煤化工副產(chǎn)工業(yè)鹽硫酸鈉》的標(biāo)準(zhǔn)要求，從而實(shí)現(xiàn)氯化鈉與硫酸鈉的資源化利用。
該工藝與膜處理工藝相比，工藝鏈長(zhǎng)、一次性投資大，但其運(yùn)行可靠，耐沖擊力尤其是耐有機(jī)物沖擊力強(qiáng)，操作彈性大。設(shè)備使用周期長(zhǎng)，整體設(shè)備維修或更換費(fèi)用比膜處理工藝低。焦化廢鹽經(jīng)過焚燒處理后，有害物質(zhì)去除更徹底，精制鹽質(zhì)量指標(biāo)穩(wěn)定可控。
7 結(jié)語
（1）臥式螺旋離心機(jī)應(yīng)用于焦化廢水蒸發(fā)結(jié)晶工藝，可以解決設(shè)備腐蝕、無法連續(xù)分離、無法準(zhǔn)確計(jì)量等難題，具有良好的應(yīng)用前景。
（2）新建項(xiàng)目可在工程設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合廢鹽資源化利用技術(shù)，綜合考慮系統(tǒng)的配置，降低蒸發(fā)裝置進(jìn)水的COD及含泥量，使系統(tǒng)更為完善。
