煤化工生产用水预处理多介质过滤工艺

发布时间:2026-06-02

一、工艺应用概况

煤化工原水多为矿井水、地表水、生化尾水回用,进水悬浮物高、胶体多、含煤粉、少量油类与腐殖质。多介质过滤器置于絮凝沉淀之后、活性炭 / 保安过滤之前,去除水中煤粉、泥沙、絮凝体,降低浊度与 SDI,保护后续反渗透、离子交换系统,是煤化工纯水制备前端关键预处理单元。

工艺流程:原水→絮凝沉淀池→中间水箱→提升泵→多介质过滤器→活性炭过滤→保安过滤→RO 预处理。

二、滤料层级配置(煤化工专用双层滤料)

底部卵石垫层四级分层,总厚度 350~400mm:

底层 32~64mm、二层 16~32mm、三层 8~16mm、上层 4~8mm;

下层无烟煤:粒径 0.9~1.8mm,装填 550~650mm,吸附煤粉、轻质有机物;

上层石英砂:粒径 0.5~0.9mm,装填 550~600mm,截留细小胶体、无机悬浮物;

滤料总厚 1.1~1.25m,罐内滤层上方预留 1.0~1.2m 反洗膨胀空间;进水含微量油品时顶层加装少量除油改性滤料。

三、核心运行工艺参数

过滤滤速:常规 4.0~5.0m/h;进水煤粉突增、沉淀池出水恶化下调至 3.0~3.8m/h。

压差控制:清洁滤层初始压差 0.02~0.03MPa,压差升至 0.07~0.09MPa 立即启动反洗;采用压差优先,定时为辅。

运行周期:水质平稳 5~7h;来水煤粉偏高、汛期高浊缩短至 3~4.5h。

工作压力:运行压力 0.20~0.35MPa,严禁负压进气造成滤层偏流。

四、气水联合反洗标准(煤化工强制标配)

煤化工进水杂质黏性大,禁用单水反洗,全程三段式气水反洗:

单独气洗 5~8min:气洗强度 13~16L/(m²・s),打散煤粉泥团、压实黏泥;

气水混洗 4~6min:气量不变,水洗强度 5~7L/(m²・s);

单独水洗 8~12min:水洗强度 8~10L/(m²・s),滤料膨胀 35% 左右,至排水无黑色煤粉为止;

反洗结束静置沉降 2~3min,小流量正洗 3~5min,出水浊度达标并入后端系统。

五、差异化工况工艺调整

1. 来水煤粉偏高(装置开车、洗煤废水混入)

前端加大絮凝投药量,过滤器降低滤速、缩短运行周期,延长气洗时长 1~2min,反洗废水单独沉淀回收煤粉。

2. 夏季高温工况

水温升高,水中微生物 + 有机质易形成生物黏泥,每 1.5 个月开展一次药剂浸泡化学清洗,破除油泥、生物膜。

3. 冬季低温

水体黏度上升,污物不易脱落,适度提高反洗风压,罐体与室外管路加强保温防冻。

4. 生化回用水进水

COD、胶体偏高,滤速取下限,加密反洗频次,定期检查滤料油污黏附情况。

六、现场运维管理要点

日常巡检:每班记录进出口压力、压差、进出水浊度,重点观察出水有无煤粉发黑,异常及时切机。

月度检修:开人孔查看滤层,局部缺料补充同规格滤料;检查滤水帽破损、窜砂,及时更换配件。

半年保养:放空罐体,筛除煤粉浸染、粉化失效滤料,按需补新滤料。

3~5 年大修:整体更换全套滤料与垫层,罐体除锈防腐。

七、常见故障及处理

压差快速暴涨:煤粉、油污黏附滤层,延长气洗时间,无效则停机化学浸泡清洗;

出水发黑、浊度超标:滤速过大或布水偏流,下调滤速,检修布水布气装置;

出水带砂:滤水帽破损、反洗水量超标,更换配件、降低反洗强度。

八、废水资源化利用

反洗排水排入污泥沉淀池,沉淀后上清液回流前端原水池复用,沉淀污泥统一压滤处置,契合煤化工节水管控要求。


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