煤化工废水处理中气化残渣基活性炭的应用

煤化工废水处理中气化残渣基活性炭的应用

李吉

新疆中昆新材料有限公司，新疆 巴州库尔勒 841000

摘要：将气化残渣制备成颗粒状的活性炭投入到废水处理中就可以实现循环利用的目的，有助于煤化工废水企业成本的节省，也能够满足当前“碳达峰、碳中和”的发展趋势。因此要充分地了解气化残渣生成的原因和特性，将其使用到废水处理工作中，在其达到饱和的程度之后，通过热再生的方式来生产新鲜的活性炭。

关键词：煤化工；废水处理；气化残渣；活性炭；应用分析

1煤化工废水的活性炭处理工艺

为了解决工业废水污染浓度高的问题，人们充分地利用了活性炭具有吸附性的特点，利用活性炭吸附在工业污水中的有机物质。活性炭中的活性焦经常被使用在浅度活化生产的工作中，使用活性焦来净化烟气和水。活性炭内部有孔洞，但是孔径一般都很小且多，是极佳的吸附性材料，常用于工业污水处理中的铬，氰化物，汞，苯酚，油等的处理中。比如，在处理含酚量高的废水的时候，先将废水引入到水解酸化和二沉池等主生化系统中进行初步处理，将其中的酚化物进行初步的处理，再使用活性炭中的活性焦进行吸附工作，将其中的一些残余的杂质进行吸附，然后再将其中残留下来的污染物继续处理干净。

但是在使用活性焦处理废水的时候，会出现废水污染过重，活性焦处理后也无法达到预期的处理效果。如果为了实现净化的效果就加大活性焦的使用量，还可能会给废水带来二次的污染，还会产生大量的废焦。而且即使经过再利用手法处理过的活性焦其中的含水量也超过了0.5%，无法保质保量地继续投入使用。因此废水处理企业还需要采取更为合适的活性炭材料来完成吸附的工作，确保其具有较强的吸附能力，还要可以循环利用。

2煤化工废水中的气化残渣基活性炭产生途径

我国各大煤化工企业，有很多都是采用加压气化技术来处理水煤浆，通过加压的方式，让气化炉内的水煤浆变成合成气。但是在此过程中，无论是洗涤塔还是激冷室，都需要使用大量的水资源来进行生产，这就导致在生产的过程中会出现很多含有碳残渣的废水。虽然大型煤化企业已经采取了沉降的方式对含有碳残渣的水采取了沉淀、压滤等工作来提取出碳残渣，将其制作成气化残渣滤饼，从而将其转运到其他地方进行加工处理。但是提取出来的气化残渣仍旧含有一定的水分，在运输的过程中经过颠簸之类的情况，难免会出现气化残渣滤饼中的水分渗出的情况。这些水一旦落到道路之上，经过雨水之类的水分冲刷就会流入到地下水，或者顺着废水系统流到河流之中，从而给其经过的环境带来很重的污染，因此就需要采取更加有效的方式来将气化残渣处理。在气化残渣之中含有一定的碳，如果将其中的碳充分地利用起来，制造成活性炭的产品就能够一举两得，保护环境的同时实现能源循环利用。

3用气化渣基制取法处理煤化工废水的可行性

3.1煤化工废水处理中气化残渣基活性炭制备的因素

在煤化工处理企业中，通常使用炭化、活化的制作工艺来将煤炭做成能够处理工业废水的活性炭，从而实现工业废水净化的目的。但是随着煤炭资源的减少，煤的价格也越来越高，导致用此种方法净化工业废水的方式成本越来越高，不利于煤化工废水处理企业的整体经济收益的提高，还有可能会因为煤炭价格持续增长而导致废水处理工作的经济链出现断裂。而在气化残渣之中含有大量的碳，如果不将其合理的利用就当作废品而丢弃，一方面会造成碳资源的浪费，另一方面还会导致气化残渣对生态环境造成污染。而且当前全球一直处在“碳达峰、碳中和”的趋势，如果将次碳原料直接丢弃就违背了当前的大趋势。因此将气化残渣进行有效的处理，将其运用到工业废水的处理工作之中则能够有效地减少碳原料的浪费，也能够给工业废水处理探索出一条新的道路。

另一方面，当前的技术难以将经过水处理的粉状活性炭进行回收，由此就会导致工业废水处理工作的成本越来越高，而且还会影响到整个生产运营循环工作经济收益。而呈柱状的活性炭颗粒和呈破碎状的活性炭颗粒都可以运用到水处理之中，并且由于其形状的合理性，更加方便实现重复再生的工作，从而实现循环利用的目的。当前一些污水处理的企业会选择在原料煤进行加工之前掺杂一点儿污泥，从而制备出颗粒状的活性炭。用这种方法不仅能使淤泥得到充分的处理，而且还能使活性炭具有充分的空隙，使之具有较大的孔隙，能有效地处理水中的大分子有机物，而气化残渣恰好具备其要求的自黏结性。

3.2煤化工废水处理中气化残渣基活性炭制备步骤

要想将气化残渣制备成能够满足相关要求的颗粒状活性炭，就需要将传统且成熟的活性炭的生产工艺借鉴起来，形成一个能够符合气化残渣相关特性的活性炭制备工艺流程。需要先将气化残渣作为原料磨成粉末。由于气化残渣含有的碳含量比较高，所以在这些工作的时候既可以添加一些煤原料进行制备，也可以单独使用气化残渣作为原料进行制备，添加的煤原料可以让制成的活性炭的强度更好，也可将活性炭的孔隙结构调整得当。之后就是捏合工艺，在此阶段需要工作人员根据选择的原料的时机特性选择合适的添加剂，从而让气化残渣可以顺利地捏合成膏状，由此来方便后续需要的定型环节，也能够有效地避免在挤压之后仍旧不成型的情况出现。除此之外粘结剂可以让气化残渣原料在形成活性炭的过程中的碳含量增加，也能够促进气化残渣

充足的炭化、活化。而且粘结剂也能够让活性炭的结构强度更加合理，让其能够在常规的炭化和活化的过程中达到更好的效果。

4在处理废水中气化残渣制备成活性炭的应用

将气化后的残留物转化为新鲜的活性炭，用污水处理设备将其输送到脱水设备中。然后，将饱和的活性炭输送至湿煤储罐，利用燃烧机工作时产生的热量和烟气给湿活性炭进行加热再生。在燃烧机900C左右的温度里，会有很多低沸点的吸附质脱落，从而恢复活性炭的吸附性。还有一部分沸点比较高的吸附质则需要进行更多的操作，在燃烧机的时候沸点高的吸附质会缩活性炭的孔隙之中，所以使用蒸汽来让其发生反应，从而清理活性炭的孔隙，更有甚者还需要采取活化造孔工艺来将其吸附性能恢复过来。活性炭完成再生工作之后，还需要将其冷却降温，并且进行筛分。筛分主要是为了将其中不合格的活性炭筛选出去，避免其因为粒度和强度不合格影响其吸附的工作效果。将筛分好的活性炭进行储存，一般是储存在干料仓中。在需要使用的时候就可以通过压力水将其送到活性炭的吸附装置之中，进行活性炭吸附工作。但是在这个过程之中，难免会出现一定的活性炭的损失，在筛分的环节之中将不合格的活性炭筛选出去，避免影响到整体的吸附效果。这就需要工作人员将新鲜的气化残渣制备的活性炭补充到这一循环之中，从而保证其能够正常地进行工作。由此使活性炭能够循环使用，减少了气化残渣资源的浪费。

5结束语

综上述，随着我国工业的兴起，工业废水的组成和类型也在逐渐地变得越来越复杂，其中的成分许多都是有毒的化学物质。如果不采取合理的措施来处理废水将其直接排除，不仅会给生态环境造成危害，也会给人们的生命安全带来影响。目前我国处理废水主要采用的是活性炭吸附法，但是还需要研究出能够循环的材料。

参考文献

[1]徐建伟.浅谈煤化工废水处理工艺[J].石化技术,2022,29(08):143-144.

[2]解炜,陆晓东,麻荣福,吴倩,吴涛.气化残渣基活性炭在煤化工废水处理中的应用[J].煤质技术,2021,36(06):44-49.