本发明涉及煤气化洗涤水再利用技术领域，尤其涉及一种煤气化洗涤水再利用系统中的灰水处理方法。
背景技术：
近年来，我国现代煤化工发展取得了一系列重大突破，攻克了大型先进煤气化、大型煤制甲醇、煤直接制油等一大批技术难题。然而，该产业对环境和生态的影响巨大，为减少煤化工对大气和水资源的污染，必须大力发展洁净煤技术。其中，煤气化作为最重要且应用广泛的洁净煤技术，是发展现代煤化工最重要的单元技术。
煤气化过程是以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸气等作为气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。目前，气流床是国内主流的煤气化技术，主要有texaco水煤浆气化(ge)、shell粉煤气化和ht-l粉煤气化3种。尽管新型气化工艺已经大规模工业化，并能长期稳定运行，但渣水处理系统却不尽完善。其中，煤气化产生的灰水由于含有较高ca2+和mg2+，水质硬度高，高温下容易产生结垢现象，造成管道的堵塞。为了解决以上问题，煤化工企业主要采用的措施是加大外排灰水量和增加新鲜水量，这在一定程度上可以降低灰水的盐浓度，减缓结垢速率，然而这降低了灰水的回用率，增加了企业的运行成本，不符合现代煤化工企业节能减排的要求，同时，大量外排的污水也为下游的水处理设施带来巨大压力，另外，我国水资源形势较为严峻，随着经济的快速发展和人民生活水平的显著提高，水资源不足，时空分布不均，超限度开采，无节制浪费，随意污染和管理不善，使本来就很紧张的水资源供需矛盾更加尖锐，我国的水资源矛盾日益凸显，不仅给我国的可持续发展带来重大影响，而且严重影响人民群众的健康和社会稳定
因此，如何降低灰水硬度、提高灰水回用率、减少新鲜用水量，降低生产成本，是当前煤气化企业面临的一个难点，为此，我们提出了一种煤气化洗涤水再利用系统中的灰水处理方法来解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种煤气化洗涤水再利用系统中的灰水处理方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种煤气化洗涤水再利用系统中的灰水处理方法，包括以下步骤：
s1、在气化炉-洗涤塔系统中，合成气洗涤产生含大量煤灰固体颗粒的气化黑水；
s2、来自气化炉-洗涤塔系统的高压黑水经过减压阀降压后送往闪蒸工段除去大部分固体颗粒，再经沉降槽加入絮凝剂沉降得到澄清的灰水；
s3、将杂质含量较少的灰水一部分外排至废水处理，另一部分作为循环灰水经除氧后通过高压灰水泵加压送入洗涤塔-气化炉系统进行循环使用；
s4、在循环回系统的灰水进口加入分散剂；
s5、从灰水中（未加分散剂部分）引出一部分，先进入一个沉淀槽，在沉淀槽中加入苛性钠或纯碱的一种进行化学沉淀，反应形成的杂质经沉降后积聚在沉淀槽底部区域；
s6、沉淀槽上部澄清液经溢流堰溢流进入第二个收集池待用；
s7、通过安装的一台循环水泵，吸取第二个收集池中的澄清液，然后将澄清液加压进入纳滤膜进行膜过滤；
s8、通过纳滤膜后硬度降至较低水平的灰水，代替部分新鲜水作为系统补水用。
优选地，所述s4中分散剂可以阻止灰水在系统中结垢，改善灰水水质，提高灰水品质。
优选地，所述s5中积聚在沉淀槽底部区域的杂质通过槽底部导淋进行排放。
优选地，所述s7中纳滤膜用于截留灰水中颗粒较小，未沉降的化学污垢。
优选地，所述s8中需严密监控纳滤膜压差，当压差高到警戒值时，切换至备用纳滤膜，然后对原纳滤膜反冲洗，清除纳滤膜黏附的固体颗粒和清理纳滤膜通道，降低压差后重新备用。
优选地，所述反冲洗液采用部分酸液。
本发明中的煤气化灰水利用技术可以将灰水得到充分的回收和利用，可以有效地降低生产用水量，更加符合资源节约型的要求，同时对生态环境的保护也发挥了重要作用，不仅能节约大量的水资源，降低消耗，还能带来巨大的经济的效益，同时可以降低下游污水处理设备的压力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
在本发明中，目前航天炉粉煤加压气化技术主要由磨煤及输送系统、气化及合成气洗涤系统、渣及灰水处理系统组成，其中渣水处理技术是航天炉气化技术的重要组成部分，主要包括黑水处理和灰水循环两部分，所谓黑水是从气化炉、洗涤塔、渣池排出的水，灰水是黑水经两级闪蒸、絮凝、过滤、澄清后形成的水，大部分灰水再经脱氧后送至气化单元循环使用，另外一部分作为废水外排至污水处理站进行处理。
目前在煤气化工艺在运行过程中，发现气化炉激冷室及黑水管线结垢堵塞严重，其主要原因是灰水硬度较高，结垢倾向大。灰水硬度高达8mg/l,碱度高达9mg/l。为减缓水质恶化压力，目前主要采用加大外排灰水量和增加补水量的办法，每小时外排灰水高达300吨，然而，此措施不仅加大了运行成本，而且大量外排的灰水给下游水处理系统造成了巨大压力，不符合建设节能环保企业的要求。因此，采用有效水处理技术，脱除盐分，提高灰水利用率，降低外排灰水量是十分紧迫且必要的，国内已建和在建的已有300多台新型气化炉，灰水回收利用市场需求巨大。
目前国内煤气化灰水回收利用主要是降低灰水硬度，采取的方法主要包括以下几种：
1、化学沉淀法
化学沉淀法就是向废水中投加某种化学药剂使钙镁离子能够沉淀下来，以降低硬度，来达到软化的目的。通过加入化学药剂使其生成碳酸钙和碳酸镁沉淀的方法可以有效去除钙镁离子。目前广泛采用的化学沉淀法主要有苟性钠软化法、石灰软化法、石灰纯碱联合软化法。
2、离子交换法
目前，大量新型复合离子交换剂已得到广泛应用，它们能使水中的钙镁离子得到有效去除，使硬水得到软化，达到排放或者回用的标准。离子交换法主要用于水质的深度处理，可以生产出完全脱盐的高纯度水，并且交换后的树脂可以再生，反复使用。
3、纳滤膜法
纳滤是介于反渗透技术与超滤之间的一种膜分离技术，它的孔径一般为几纳米，能够截留分子量在范围内的物质。纳滤技术已经在生物化工、制药、食品工业等诸多领域显示出其优势，高效节能，具有广阔的应用前景，被广泛用于水的软化。它不仅能有效去除硬度，而且还能去除水中的有机物、独度以及悬浮物，不会产生游泥。该技术处理效果稳定、占地面积小、维护简单，可以自动化操作，运行成本低。
4、加入阻垢剂分散法
向高硬度的水中加入聚磷酸盐（主要包括三聚磷酸钠和六偏磷酸钠）、有机磷酸、膦基聚羧酸等，使其与水中的钙、镁离子及其他金属离子发生螯合或者络合作用，不产生沉淀，阻止水塘的产生，从而达到软化的目的。
本发明采用化学沉淀法+纳滤膜过滤+阻垢分散剂三者组合方式来进行灰水处理，可以将灰水硬度降低至70%左右,可以将灰水利用率由原来的70%提高至90%，本项目能节约大量的水资源，降低消耗，带来巨大的经济的效益，按每小时节约100吨水计算，每吨水成本5元，年可节约约500万元。
本发明中的煤气化灰水可以得到充分的回收和利用，有效地降低了生产用水量，使企业更加符合资源节约型的要求，对生态环境的保护发挥了重要作用，目前，国内气流床煤气化工艺已成为主流，灰水回收利用将是煤气化行业面临的共同课题，随着国家对资源和环境保护力度的逐渐加大，各企业对节能降耗的要求日益迫切，本发明的回收利用技术将会得到充分利用，市场前景更为广阔。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。