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煤化工浓密机:适配高含煤废水的抗腐蚀设备应用案例

发布时间:2025-12-08 09:25:32 信息来源: 阅读次数: 6 次

在煤化工生产(煤制气、煤制油、煤制化工等)过程中。),会产生大量含煤污水——含煤泥颗粒(固态浓度) 5%-15%)、酸碱物质(pH 值 3-11)、硫酸盐、酚类等腐蚀性介质,污泥粘度强,颗粒细(粒度细) 5-50μm),兼顾“研磨性”“腐蚀性”的双重特点,传统的浓密机容易出现腐蚀泄漏、零件损坏、煤泥沉积堵塞等问题。专为煤化工场景定制的抗腐蚀浓密机,通过材质升级、结构优化与工艺适配,实现高含煤废水的高效浓缩与污泥减量化,以下结合典型应用案例,解析设备适配逻辑与运行效果。


一、煤化工高含煤废水的核心特点(设备适配前提)

与市政、一般工业废水相比,煤化工高煤污水的特殊性直接决定了浓密机的设计方向:

煤含量高、粘度高:煤泥颗粒占比高,固体浓度可达 5%-15%,污泥含水率 98%-99.5%,黏性是普通市政污泥的 2-3 倍,易吸附在设备内壁与部件上,导致堆积堵塞;

腐蚀性强:由于煤化工生产工艺(如汽化、脱硫),污水中含有 H₂S、酚类、Cl⁻等腐蚀性物质,部分场景pH 值低至 3(酸性)或高达 11(偏碱),长期接触会导致普通钢材腐蚀、渗漏;

颗粒研磨性:煤泥颗粒硬度高(硬度高2.5-3.5)在系统运行过程中,会对刮泥板、衬板等部位造成磨损损坏,加速设备失效;

成分变化较大:受原料煤质量和生产负荷的影响,废水的煤泥浓度、pH 值、腐蚀性介质含量会发生动态变化,要求浓密机具有一定的适应弹性。


二、耐腐蚀浓密机的定制适配设计

针对上述特点,煤化工专用浓密机从“耐腐蚀、防堵塞、耐磨”三大核心要求进行了全方位定制:

1. 核心耐腐蚀设计(重中之重)

池体材料升级:主池体选择 Q235B 钢板为基材,内壁衬 3-5mm厚丁基橡胶(耐酸碱、耐硫酸盐腐蚀),或整体采用玻璃钢(FRP)材料(强酸性场景);池体接口采用防腐密封胶,防止污水渗入造成基材腐蚀;

机械部件耐腐蚀处理:刮泥板、刮泥桁架选用耐腐蚀耐磨合金(如耐腐蚀耐磨合金(如) 316L不锈钢碳化钨涂层),表面硬度达到 HRC55以上,既能抵抗腐蚀,又能抵抗煤泥研磨;双相不锈钢(22055)用于传动主轴材料),轴承座配有防腐密封盖,避免腐蚀性物质和污水侵入;

药品及管道防腐:药品管道选用:药品管道选用:药品管道 PVDF(聚偏氟乙烯)材料耐酸碱和有机溶剂腐蚀;氟塑料泵用于加药泵,防止药物与污水混合后的腐蚀。

2. 防堵和高效浓缩结构调整

进料预混设备:在浓密机进料口设置“静态混合器”絮凝反应筒、污水和复合混凝剂(阳离子) PAM PAC 混合)充分混合,促进煤泥颗粒的快速凝结,防止细颗粒漂浮引起的沉降效率低;

刮泥系统优化:选择周围传动结构(直径) 25-40m),刮泥板设计为“倾斜式刮刀”橡胶耐磨条”,与池底交角 15°-20°,转速降到 0.3-0.5r/min,既能防止沉降煤泥受到干扰,又能有效去除壁面吸附的粘性污泥;池底采用深锥设计(锥角设计) 75°-85°),配合底部螺旋排淤器,加快煤泥收集排放,避免沉积堵塞;

排出口排出设计:排出口直径扩大至排出口直径 200-300mm配备“气动防堵阀”高压冲洗接口”,当排淤不畅时,启动高压水(压力) 0.6-0.8MPa)清洗时,气动阀高频振动,破解煤泥结块。

3. 适应变化的智能控制模块

配置在线监测系统:污水pH实时监测值、煤泥浓度、腐蚀性介质(如 Cl⁻、H₂S)当参数波动时,自动调整药物量(如酸性增强,适当调整碱度调节剂和混凝剂量);

智能排污控制:池底污泥浓度通过污泥浓度计实时监测。当浓度达到时, 8%-12% 排泥泵自动运行;浓度低于浓度时,排泥泵自动运行; 5% 暂停排淤,防止清水流失,保证浓缩效率。


三、典型应用案例分析

案例 1:煤制气工程高含煤废水处理(酸性腐蚀)

项目背景:本项目日产生高含煤污水 8000m³,污水pH 值 3.5-4.5,含 H₂S 浓度 50-80mg/L,煤泥固态浓度 8%-12%,原直接用浓密机运行 6 个月后出现池体渗漏、刮泥板腐蚀断裂等问题。

设备选型:2 台直径 30m周边传动耐腐蚀浓密机(池体衬丁基橡胶),部件选用 316L不锈钢碳化钨涂层);

操作参数:复合混凝剂投加量污水15-20g/t,刮泥速度 0.4r/min,排淤频率 30分钟 /次,池内液位控制在设计高度 85%;

处理效果:浓缩后煤泥含水量降至 82%-85%,体积缩小到原废水 1/8-1/10,可直接进入板框压滤机脱水;上层澄清水SSS 浓度≤80mg/L,pH 值保持在 6.5-7.5,回流至前端污水处理设备;设备连续运行 2 年,池体无渗漏,刮泥板磨损量≤5mm,传动部件无腐蚀失效,故障率低于 1%。

案例 2:煤化工园区综合废水处理(高粘度偏碱情景)

项目背景:园区接受多家煤化工企业的污水,日处理量 12000m³,污水pH 值 9.5-10.5含酚,Cl⁻腐蚀性物质,如煤泥固体浓度 6%-10%,污泥粘度大,易结块堵塞设备。

设备选型:3 台直径 35m深锥耐腐蚀浓密机(整体玻璃钢池体,刮泥板采用超高分子量聚乙烯耐磨橡胶);

定制推广:增加超声波絮体破碎设备(低功率,防止颗粒破碎),破解煤泥絮体结块;加药装置选用“破稳剂”“双极添加混凝剂”(先加硫酸铝破稳,再加正离子 PAM 絮凝);

运行效果:浓缩后煤泥含水率 80%-83%,煤泥回收率 96% 以上;排泥口无堵塞,设备运行 18 个月,防腐层完好,无部件腐蚀磨损问题;澄清水可直接用于园区绿化灌溉与生产回用,水资源利用率提升 30%


四、运行优化与维护要点

1. 动态管理运行参数

药物适应:根据污水pH值和煤泥浓度调节药物类型,酸性情况优先考虑耐酸混凝剂,碱性情况选择正离子 PAM,防止药物失效;

转速及排污控制:煤泥浓度高、粘度高时,降低刮泥转速(0.3-0.4r/min),增加排淤频率(20-30 分钟 / 次);当浓度较低时,适当提高转速(0.4-0.5r/min),增加排污间隔。

2. 目的性维护措施

防腐层检查:每月使用超声波测厚仪检测池衬胶 / 玻璃钢薄厚,如果磨损率超过 1mm,及时修复;每季度检查传动部件防腐涂层,脱落及时擦拭;

更换耐磨部件:刮泥板橡胶耐磨条每6-12月更换一次,衬板每月更换一次,衬板每月更换一次。每 2-3 年检查一次,根据磨损程度更换一次;

防堵塞清洗:每周用高压水冲洗池体内壁和排污口,每月清洗进料口和混合器内的煤泥沉积一次,避免影响浓缩效果。


五、总结:煤化工高含煤废水处理的关键解决方案

煤化工浓密机的核心价值在于“耐腐蚀设计适用于极端介质”和“结构调整适用于高含煤粘性污泥”。通过材料升级、工艺定制和智能控制,解决了传统设备腐蚀、堵塞和损坏的痛点。

上述案例表明,专用浓密机可实现高含煤废水的高效浓缩,煤泥回收率达到 95% 以上,设备连续运行寿命超过 2 年,后续脱水环节的能耗和成本显著降低。在选择时,要注重“耐腐蚀材料选择”、“阻塞结构设计”和“药物适应性”,结合项目污水pH值准确定制价值、腐蚀性介质含量、煤泥浓度等数据,通过标准化维护保证长期稳定运行,为煤化工企业的环保标准和资源回收提供可靠支持。