一种渣水灰水闭路循环高效回收利用系统的制作方法

本发明涉及煤气化及工业废水处理领域，尤其涉及一种渣水灰水闭路循环高效回收利用系统。

背景技术：

1、煤气化及工业废水处理过程中，气化装置通常会产生来自激冷系统、合成气洗涤系统以及闪蒸冷凝系统等多来源的含渣废水与含灰冷凝液。这类介质通常以连续或间歇方式进入灰水处理系统，并在系统内经历固液分离、沉降澄清以及循环回用等处理过程。现有工艺中，灰水处理系统一般包括汇流收集单元、沉降分离单元以及循环回用单元，通过对不同来源废水进行集中处理，实现水相回收与固相分离，并将处理后的水体回用于气化洗涤及冷却等工艺环节。

2、传统的灰水系统大都采用单一沉降或单通道循环，由于多源废水直接混合与间歇排渣冲击叠加导致系统负荷波动与分离路径单一的问题。

技术实现思路

1、为了弥补以上不足，本发明提供了一种渣水灰水闭路循环高效回收利用系统，旨在改善传统的灰水系统大都采用单一沉降或单通道循环，容易导致系统负荷波动与分离路径单一的问题。

2、本发明提供了如下技术方案，多源均质模块，用于将气化系统排出的多股含渣废水和含灰冷凝液汇入缓冲单元，对因间歇排渣产生的脉冲式水力负荷与固体负荷进行均质调节，形成待处理流体；

3、梯级分离模块，用于将所述待处理流体导入至少三级串级设置的固液分离单元，按粒径由粗到细递进分离，分别获得粗渣、细灰和清液；

4、分质闭路模块，用于依据所述清液的固含量与粒径分布，将所述清液划分为高浊度水流、中浊度水流和清水，并使所述高浊度水流、所述中浊度水流和所述清水各自独立地返回至所述气化系统中与各水流浊度等级相对应的工艺节点，构成互不连通的三个闭路循环回路；

5、动态调控模块，用于在所述分质闭路模块构成的所述三个闭路循环回路处，实时采集水质数据，并基于所述水质数据与预设阈值的比对结果，调控各回路的循环流量分配比例和系统排污量；

6、脱水回流模块，用于将梯级分离模块中得到的所述粗渣和所述细灰送入脱水装置进行机械脱水，并将脱水分离出的液体返回至多源均质模块的所述缓冲单元。

7、采用上述技术方案，通过多源均质模块对气化系统排出的多股含渣废水和含灰冷凝液进行汇入与脉冲负荷均质调节，并经梯级分离模块实现按粒径由粗到细递进的多级固液分离，再结合分质闭路模块构建高浊度水流、中浊度水流和清水的分级闭路循环回路，从而改善了传统的灰水系统大都采用单一沉降或单通道循环，由于多源废水直接混合与间歇排渣冲击叠加导致系统负荷波动与分离路径单一的问题。

8、进一步地，在多源均质模块中，所述将气化系统排出的多股含渣废水和含灰冷凝液汇入缓冲单元包括以下步骤：

9、分别接收气化炉激冷排水管路输出的含渣废水流体；

10、分别接收合成气洗涤单元输出的含灰冷凝液流体；

11、将含渣废水流体与含灰冷凝液流体通过独立输送通道导入汇流管网；

12、将汇流管网输出流体导入缓冲单元进料口。

13、进一步地，在多源均质模块中，所述对因间歇排渣产生的脉冲式水力负荷与固体负荷进行均质调节包括以下步骤：

14、将进入缓冲单元的混合流体导入缓冲罐内部容积空间；

15、通过缓冲罐内部搅拌构件对混合流体进行循环扰动；

16、通过缓冲罐内部流道结构延长混合流体在缓冲罐内的流动路径；

17、对缓冲罐输出端流体进行连续流量输出控制。

18、进一步地，在多源均质模块中，所述形成待处理流体包括以下步骤：

19、对缓冲罐输出流体进行连续流量调节控制；

20、将缓冲罐输出流体导入出口混合整形管段；

21、在出口混合整形管段内对流体进行再混合处理；

22、输出连续流态流体作为待处理流体。

23、进一步地，在梯级分离模块中，所述将所述待处理流体导入至少三级串级设置的固液分离单元包括以下步骤：

24、将待处理流体输送至固液分离分配管网入口；

25、通过固液分离分配管网将待处理流体输送至第一级固液分离单元进料口；

26、将第一级固液分离单元出料通过中间输送管路引入第二级固液分离单元进料口；

27、将第二级固液分离单元出料通过中间输送管路引入第三级固液分离单元进料口。

28、进一步地，在梯级分离模块中，所述按粒径由粗到细递进分离包括以下步骤：

29、在第一级固液分离单元内构建旋流分离流场，对进入第一级固液分离单元的待处理流体进行离心分离；

30、将第一级固液分离单元输出流体导入第二级固液分离单元，在第二级固液分离单元内形成斜向流动通道结构并进行重力分离；

31、将第二级固液分离单元输出流体导入第三级固液分离单元，在第三级固液分离单元内通过过滤介质层进行固液截留分离；

32、将第一级固液分离单元分离出的固体作为粗渣输出，将第二级固液分离单元分离出的固体作为细灰输出，将第三级固液分离单元分离出的液体作为清液输出。

33、进一步地，在分质闭路模块中，所述依据所述清液的固含量与粒径分布，将所述清液划分为高浊度水流、中浊度水流和清水包括以下步骤：

34、对清液进行固含量检测并生成固含量数据；

35、对清液进行粒径分布检测并生成粒径分布数据；

36、将固含量数据与粒径分布数据输入分级判别单元进行区间映射处理；

37、将清液分配为高浊度水流、中浊度水流和清水并分别输出至分流管网。

38、进一步地，在分质闭路模块中，所述各自独立地返回至所述气化系统中与各水流浊度等级相对应的工艺节点包括以下步骤：

39、分别构建高浊度水流输送管路、中浊度水流输送管路和清水输送管路；

40、在高浊度水流输送管路、中浊度水流输送管路和清水输送管路中分别设置单向输送组件；

41、将高浊度水流输送至气化系统激冷补水工艺节点，将中浊度水流输送至气化系统文丘里洗涤工艺节点；

42、将清水输送至气化系统冷却补水工艺节点。

43、进一步地，在动态调控模块中，所述实时采集水质数据，并基于所述水质数据与预设阈值的比对结果，调控各回路的循环流量分配比例和系统排污量包括以下步骤：

44、在高浊度水流回路、中浊度水流回路和清水回路的管路节点设置在线检测单元并采集浊度数据、电导率数据和悬浮固体含量数据；

45、将浊度数据、电导率数据和悬浮固体含量数据传输至阈值比对单元，与预设阈值区间进行匹配计算，生成阈值比对结果；

46、根据所述阈值比对结果生成循环流量分配指令并发送至循环泵控制单元以调节各回路循环泵转速；

47、根据所述阈值比对结果生成排污控制指令并控制排污阀组开启与关闭以调整系统排污通道；

48、在线计算所述三个闭路循环回路中流体的结垢指数，并基于所述结垢指数与预设结垢阈值的比对结果，调控阻垢剂投加装置的投加量，和/或触发自动排泥装置执行排泥操作。

49、进一步地，在脱水回流模块中，所述送入脱水装置进行机械脱水，并将脱水分离出的液体返回至多源均质模块的所述缓冲单元包括以下步骤：

50、将梯级分离模块输出的粗渣和细灰输送至固体缓冲储料单元；

51、通过进料输送机构将粗渣和细灰输送至脱水装置进料口；

52、在脱水装置内对粗渣和细灰执行机械压滤脱水操作并形成固相滤饼与液相滤液；

53、通过回流输送泵将滤液输送至多源均质模块的缓冲单元进料口。

54、本发明具有如下有益效果：

55、1、本发明中，通过多源均质模块对气化系统排出的多股含渣废水和含灰冷凝液进行汇入与脉冲负荷均质调节，并经梯级分离模块实现按粒径由粗到细递进的多级固液分离，再结合分质闭路模块构建高浊度水流、中浊度水流和清水的分级闭路循环回路，从而改善了传统的灰水系统大都采用单一沉降或单通道循环，由于多源废水直接混合与间歇排渣冲击叠加导致系统负荷波动与分离路径单一的问题。

56、2、本发明中，通过在三个闭路循环回路中基于水质数据与预设阈值的比对结果执行循环流量分配比例调节与排污量控制，并结合结垢指数计算与阻垢剂投加及自动排泥控制构建动态调控机制，从而改善了传统的灰水循环系统大都采用固定回流或人工经验调节，由于水质参数无法闭环反馈控制导致循环状态与结垢状态失配的问题。

57、3、本发明中，通过将梯级分离模块输出的粗渣与细灰进行机械脱水处理并形成滤饼与滤液，并将滤液回流至多源均质模块缓冲单元参与再均质过程，从而改善了传统的渣水处理系统大都采用单向排放或独立脱水处置方式，由于固体分离液相未参与系统回收循环导致水资源利用路径断裂与固液系统协同不足的问题。