王強(qiáng)(內(nèi)蒙古黃陶勒蓋煤炭有限責(zé)任公司， 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017313)

0 引言

水是一切生命機(jī)體的組成物質(zhì)，也是生命代謝活動(dòng)所必需的物質(zhì)，又是人類進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的重要資源。 地球上的水分布在海洋、湖泊、沼澤、河流、冰川、雪山，以及大氣、生物體、土壤和地層。水的總量約為1.4×1013m3，其中96.5%在海洋中，約覆蓋地球總面積的70%。陸地上、大氣和生物體中的水只占很少一部分。

內(nèi)蒙古黃陶勒蓋煤炭有限責(zé)任公司世林化工分公司在兩段爐改造為航天爐工藝中，為了保證改造后氣化爐的灰水系統(tǒng)與新氣化爐效能匹配，灰水系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，航天設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)了一臺(tái)壓濾機(jī)用以處理生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量黑水，使渣水分離，達(dá)到分離后灰水流回系統(tǒng)重新利用的目的。但在壓濾機(jī)運(yùn)行過(guò)程中需要對(duì)粘附細(xì)渣的濾布使用新鮮水進(jìn)行沖洗，使其重復(fù)利用，因壓濾機(jī)為連續(xù)運(yùn)行，持續(xù)的新鮮水沖洗造成廢水產(chǎn)出量大大增加，水務(wù)處理系統(tǒng)負(fù)荷加大、難以有效進(jìn)行處理，給公司帶來(lái)較大環(huán)保壓力，并且新鮮水的大量消耗使壓濾機(jī)運(yùn)行成本居高不下。面臨安全形勢(shì)的一步步收緊、各級(jí)安全檢查力度步步深入，環(huán)保監(jiān)管更是頻出鐵拳，與其將來(lái)出現(xiàn)環(huán)保問(wèn)題被人查出、罰款，不如現(xiàn)在痛定思痛主動(dòng)整改。

針對(duì)壓濾機(jī)濾布的研究，在知網(wǎng)中以壓濾機(jī)濾布為關(guān)鍵詞進(jìn)行主題檢索，共檢索到31條結(jié)果(具體發(fā)表時(shí)間見表1)，進(jìn)行主旨分析可以看出這些文章多以壓濾機(jī)濾布的選擇或者選配進(jìn)行分析，比如：王新峰、張寶娟、孫杰(2015)介紹了氨堿廢液板框壓濾機(jī)濾布的選擇，根據(jù)對(duì)濾布的要求，結(jié)合所處理的物料性質(zhì)，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，合理選擇不同的濾布；劉超(2014)研究分別在濾布材質(zhì)、材料結(jié)構(gòu)和編制方式三個(gè)方面對(duì)板框式壓濾機(jī)濾布的選型進(jìn)行分析。結(jié)合選型結(jié)果進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，丙綸復(fù)絲緞紋濾布的透水性較差，泥餅不易脫落，濾液較清，含水率高;滌綸單絲緞紋濾布透水性好，泥餅容易脫落，但濾液較渾濁，含水率較低。

表1 壓濾機(jī)濾布相關(guān)研究時(shí)間分布表

綜合可知，壓濾機(jī)濾布沖洗介質(zhì)的優(yōu)化研究還非常少，對(duì)其進(jìn)行研究能夠?yàn)槠渌说难芯刻峁┮罁?jù)和參考。

1 壓濾機(jī)濾布沖洗介質(zhì)問(wèn)題提出

根據(jù)存在的問(wèn)題進(jìn)行多處調(diào)研基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)許多公司灰水處理問(wèn)題，但因?yàn)闉V布孔隙太小，灰水溫度與新鮮水溫度差別太大，擔(dān)心濾布變形、濾布孔隙堵塞等原因大部分公司都沒(méi)有進(jìn)行改造，即便小部分改造的企業(yè)，也因?yàn)闉V布孔隙堵塞，沒(méi)有改造成功。

世林化工氣化車間在分析了其他公司失敗的教訓(xùn)后，制定詳細(xì)的改造方案，先從濾布材質(zhì)耐高溫不變形方面進(jìn)行了研究改進(jìn)，再?gòu)挠脼V布沖洗水介質(zhì)方面動(dòng)手，力主一次解決新鮮水用量加大與廢水處理難度大的問(wèn)題。濾布見圖1。

圖1 壓濾機(jī)濾布

2 壓濾機(jī)濾布沖洗介質(zhì)改造目的

實(shí)施灰水循環(huán)利用改造的目的，首先就是要解決廢水太多、無(wú)法處理帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題，其次解決新鮮水大量消耗，造成壓濾機(jī)使用成本居高不下的問(wèn)題。

單一解決廢水量太大、水務(wù)系統(tǒng)無(wú)法處理，可以采用停止或減少壓濾機(jī)濾布沖洗用新鮮水的辦法解決，但是停止或減少新鮮水會(huì)造成壓濾機(jī)濾布沖洗不干凈，細(xì)小灰渣堵塞濾布細(xì)孔，造成濾布被堵死而無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)黑水的渣水分離工作。

單一解決新鮮水用量大的問(wèn)題可以采用前面的方法也可以采取其他水介質(zhì)替代，但脫鹽水成本更高，經(jīng)濟(jì)合理性更劃不來(lái)。而氣化車間每小時(shí)都要向水務(wù)系統(tǒng)輸送50t/h廢水，每噸處理成本10元/噸，價(jià)格相當(dāng)昂貴，所以將外排廢水引過(guò)來(lái)作為濾布沖洗水有一定的經(jīng)濟(jì)合理性。

灰水溫度70℃左右、新鮮水為常溫，壓濾機(jī)濾布在長(zhǎng)周期經(jīng)過(guò)70℃沖洗水沖洗后難免會(huì)出現(xiàn)變形，并且灰水中含有大量顆粒狀灰渣，對(duì)規(guī)格不匹配的濾布會(huì)造成堵塞。

3 壓濾機(jī)濾布沖洗介質(zhì)改造基本情況

3.1 灰水循環(huán)利用改造的意義與必要性

世林化工氣化車間渣水處理崗位的真空帶式過(guò)濾機(jī)作用是將細(xì)灰從黑水中分離出來(lái)：細(xì)灰排出系統(tǒng)，灰水返回系統(tǒng)循環(huán)利用。黑水過(guò)濾后，部分細(xì)灰粘在濾布上，需要用新鮮水沖洗干凈，以便濾布循環(huán)投入使用，但濾布的連續(xù)沖洗增加了新鮮水用量和廢水處理難度，不僅成本居高不下，并且?guī)?lái)了環(huán)保問(wèn)題。

灰水循環(huán)利用改造的意義和必要性著重為解決濾布循環(huán)使用沖洗灰渣帶來(lái)的新鮮水大量消耗與廢水處理困難帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題。通過(guò)改變?yōu)V布材質(zhì)與孔隙后，將氣化車間外送水務(wù)系統(tǒng)處理的廢水改過(guò)來(lái)用于沖洗濾布，不僅節(jié)約了新鮮水用量，而且解決了廢水處理困難帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題。

3.2 灰水循環(huán)利用改造技術(shù)基礎(chǔ)

氣化車間原設(shè)計(jì)為兩段式加壓粉煤氣化，其渣水系統(tǒng)配置有一臺(tái)小型壓濾機(jī)，但改造后的航天爐因其內(nèi)部燃燒流場(chǎng)與原氣化爐大不相同，其粗渣、細(xì)渣比例亦會(huì)發(fā)生較大變化。粗細(xì)渣比例的變化，導(dǎo)致了原有壓濾機(jī)已無(wú)力擔(dān)當(dāng)渣水分離重任，將原有小型壓濾機(jī)更換為大型壓濾機(jī)或重新配置一臺(tái)大型壓濾機(jī)是唯一正確的做法。

3.3 灰水循環(huán)利用改造技術(shù)、產(chǎn)品與國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)、產(chǎn)品的比較

世林化工氣化車間渣水處理崗位的真空帶式過(guò)濾機(jī)濾布沖洗水改造由新鮮水改為低壓灰水的技術(shù)，不僅有沖洗介質(zhì)的改變，為了使灰水的高溫連續(xù)沖洗，壓濾機(jī)濾布材質(zhì)做了更換，并做了耐高溫、耐沖涮、耐變形、耐腐蝕處理，而且根據(jù)灰水所攜帶灰渣顆粒的大小對(duì)濾布的孔隙率進(jìn)行了調(diào)整，既保障壓濾機(jī)濾布沖洗的干凈度，同時(shí)又保證了濾布孔隙不被堵塞。這項(xiàng)技術(shù)要實(shí)施好具有很大的困難，尤其是濾布孔隙率的調(diào)整，

3.4 灰水循環(huán)利用改造目標(biāo)及產(chǎn)品市場(chǎng)分析

本次創(chuàng)新改造，在改變了渣水處理崗位的真空帶式過(guò)濾機(jī)濾布材質(zhì)與濾布孔隙后，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)，在外送水務(wù)系統(tǒng)的廢水泵出口新配了一條灰水管線直接用于真空帶式過(guò)濾機(jī)濾布沖洗。改造后，經(jīng)實(shí)際運(yùn)行效果觀察，濾布粘附灰渣沖洗干凈，濾布孔隙無(wú)堵塞現(xiàn)象，每小時(shí)節(jié)約沖洗用新鮮水4噸，每小時(shí)減少?gòu)U水處理量4噸，達(dá)到了預(yù)期效果。

針對(duì)氣化車間渣水處理崗位真空帶式過(guò)濾機(jī)濾布新鮮水沖洗改為廢水沖洗的項(xiàng)目，方案新穎、在廢水再利用領(lǐng)域有著廣闊的適用性及市場(chǎng)前景，其突破點(diǎn)在于灰水水質(zhì)的把控與對(duì)應(yīng)濾布材質(zhì)、孔隙的匹配，匹配不好，很容易導(dǎo)致濾布變形或孔隙堵塞，效果難以展現(xiàn)。

4 結(jié)論

灰水循環(huán)利用改造技術(shù)節(jié)約了大量資源(新鮮水)消耗與廢水處理費(fèi)用，具有良好的市場(chǎng)推廣與技術(shù)改造價(jià)值。