我国的能源结构决定了在未来相当长的一段时间内，能源仍是以煤炭为主。通常煤化工行业生产的废水包含煤制油废水、煤气化废水、焦化废水等类型。不同废水在水质上存在显著差异，对废水处理技术也提出了一定要求。当前常用预处理+生物处理+深度处理工艺进行废水处理，但在实际应用上仍存在出水不达标、运行不稳定现象，所以煤炭资源的清洁高效利用则是需要更加深化推荐的发展方向，对其技术改进及工艺升级提出了迫切的要求。

煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。主要包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。其工艺固有的介质高温、高流速、高压差、高腐蚀性、流体高含固量等工艺特点，对阀门的工况适应性以及整体寿命等提出了严峻的挑战。

尤其煤化工行业里气化炉黑水、灰水等严苛工况的介质中含有较高硬度及含量的固态颗粒、腐蚀性组分，对调节阀耐腐蚀、抗冲刷性能及整体寿命要求越来越高，所以这类严苛工况的阀门提高耐腐蚀抗冲刷性能，延长平均无故障周期和整体寿命成为了煤化工工业调节阀急需突破的难题。

黑水处理是煤化工中最重要的环节之一。该步骤主要是将合成气洗涤废水和废渣水浴后的废水，回收并重新循环使用，保证粗合成气质量合格。因此，黑水处理系统能否高效、稳定运行，制约着煤气化生产的稳定和长周期运行。

黑水是从气化炉、水洗塔、渣池排除的冲洗水，灰水是黑水经闪蒸、过滤、澄清后形成的水，大部分灰水经脱氧处理后循环使用。

黑水介质中的固体含量大且硬度比较高（一般在1000ppm以上），当黑水介质中固体悬浮物的浓度很高时，固体悬浮物会诱发黑水中的碳酸钙等结晶，从而堵塞管道及阀门的通道。煤化工黑水主要指煤气化系统形成的带有煤渣的固、液混合物，混合物中大部分是液体。黑水介质具有高悬浮物、高温、高碱、高硬度等特点，且含有氨、氯离子、硫化氢、磷酸等强腐蚀介质，同时还有气化反应所产生的高硬度的固体颗粒，固体颗粒的含量最多可达到4%。固体颗粒沉积后经常堵塞阀门节流口处，在节流口处流体混杂着硬度较高的固体颗粒高速运动，所以对阀芯、阀座等阀门关键零部件的冲蚀严重。

目前，在我国煤化工行业中气化炉黑水的处理时管道间存在不同程度的结垢问题，且所结灰垢致密，此种水是高温、高压、高硬度、高碱度、高悬浮物的循环水，水中硬度达到1600～2000mg/L以上，不仅能诱发碳酸钙、镁垢的形成，还能吸附一部分结垢物，聚集在一起粘附在管壁上，并且固体悬物还易在管道、设 备中沉积，从而导致设备管道结垢更严重，灰垢主要成分为黑水中大量Ca²⁺、 Mg²⁺、Fe²⁺、Al³⁺与SiO₃^2-反应生成的硅酸盐及硅酸盐晶体聚合物，形成沉淀析出 并附着在管道内壁，导致结垢，采用高压清洗液不易清理气化炉停车检修时黑水 管线结垢清理难度加大，造成清洗成本加大。

黑水处理是将来自激冷罐、湿洗塔和除渣系统的废水和系统的雨水污水等回收处理再循环利用的水处理系统。

主要包括合成气洗涤系统、锁斗系统，合成气初步净化单元和黑水处理4个部分。整个工艺就是来自气化炉激冷室、旋风分离器及水洗塔底部的高温黑水送往蒸发热水塔闪蒸并与洗涤灰水换热，同时使部分酸性气体解析，底部浓缩水经过低压、真空闪蒸进一步得到浓缩，经过澄清槽及灰水池分离出细渣和澄清灰水循环使用，部分灰水作为废水排放。

现在，煤化工行业内对于气化炉黑水的处理首先是采用加药剂(絮凝剂)， 然后经过沉降，最后采用压滤机进行处理;此方法处理后存在以下问题：(1) 水中悬浮物高：处理后水质中悬浮物浓度高，水质较差，二次循环利用对系统设 备造成一定程度的损坏，如造成喷头堵塞，出水不均匀，达不到工艺的净化效果 等。(2)水中硬度高：水硬度达到1600～2000mg/l以上，不仅能诱发碳酸钙、 镁垢的形成，还能吸附一部分结垢物，聚集在一起粘附在管壁上，并且固体悬物 还易在管道、设备中沉积，从而导致设备管道结垢更严重。(3)因以上原因， 为保障系统稳定，只能不断注入大量新鲜水增加外排水量，增大了污水处理系统 的负荷。(4)污泥脱水设备负荷大，由于水量大，水中加入大量的絮凝剂和分 散剂，使得压滤设备处理能力受限。