氣化廢水的處理技術(shù)探索

第38卷第3期安徽化工2012年6月ANHUI CHEMICAL INDUSTRYn302357氣化廢水的處理技術(shù)探索謝群(中石化安慶分公司化肥部安徽安慶246001)摘要對氣化裝置廢水進(jìn)行采樣分析,了解現有廢水處理效果。取樣后,在實(shí)驗室中進(jìn)行各種實(shí)驗分析影響處理因子后,制定廢水處理方案,對氣化裝置廢水處理和利用進(jìn)行初步探索。關(guān)鍵詞:氣化裝置廢水;實(shí)驗;處理方案;探索dol:103969isn.1008-553X20203.021中圖分類(lèi)號:X703文獻標識碼:A文章編號:1008-553X(2012)03-0057-041概述31混凝實(shí)驗本公司氣化裝置采用殼牌技術(shù)生產(chǎn)合成氣,煤中的用100mL量筒取6個(gè)水樣至6個(gè)1000mL燒杯碳在高溫下部分氧化反應生成以CO和H2為主的氣中投入不同濃度的混凝劑將水樣置于ZR46型混凝體。氣化裝置的廢水經(jīng)混凝沉淀,部分清水內部循環(huán)剩實(shí)驗攪拌器下?；炷龑?shí)驗攪拌器以500min的速度攪拌余少量的水進(jìn)行兩級氧化處理。氣化廢水氨氮含量低,30s,150rmin的速度攪拌5min,l80rmin的速度攪拌懸浮物含量高,尤其是對于粒徑極小的粉煤灰,極難去10min。攪拌過(guò)程中注意觀(guān)察并記錄“礬花”形成的過(guò)除此外還含有少量的重金屬。廢水中的CN通過(guò)兩級程。攪拌過(guò)程完成后停機靜沉15min,觀(guān)察并記錄“礬氧化去除但因處理能力有限,處理后廢水難以達標。為花”沉淀的過(guò)程。取上清液約100mL置于6個(gè)洗凈的了使氣化廢水處理后的水質(zhì)達到回用指標結合現有工125mL燒杯中,并分別用濁度儀測出剩余濁度。藝條件,開(kāi)發(fā)合適的處理工藝。32氧化實(shí)驗2實(shí)驗部分用500mL量筒取水樣至500mL燒杯中,投入不同21實(shí)驗用水濃度的氧化劑,將水樣置于ZR4-6型混凝實(shí)驗攪拌器實(shí)驗用水為氣化廢水沉淀池進(jìn)出口及污水預處理下,混凝實(shí)驗攪拌器以150mmin的速度攪拌5mn后停裝置第二反應池出口的水。機取水樣100mL,測定其COD22水質(zhì)分析方法4結果與討論采用電感耦合等離子直讀光譜儀(lCP)、X熒光光41水質(zhì)分析譜和常規的堿度、硫酸根、氯離子pH等測定方法氨氮現場(chǎng)采樣,采樣點(diǎn)分別為氣化廢水沉淀池進(jìn)口氣化含量采用凱氏定氮法測量化學(xué)需氧量采用國家標準法廢水沉淀池出口以及第二反應池出口,具體的水質(zhì)分析(CBI19|4-89)測量。數據見(jiàn)表1。表2是對氣化廢水金屬離子的全分析,表33實(shí)驗方法是氣化廢水重點(diǎn)考查的幾個(gè)水質(zhì)指標的分析。表1氣化廢水沉淀池進(jìn)出口水質(zhì)分析結果時(shí)向取樣點(diǎn)電導率氨氮(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)沉淀池進(jìn)口428.108964152768.2225414042080007-02沉淀池出口526212.1428407141.98788155431.367660二反應池出口34412022562249825756813.720410484由表1分析數據可知,氣化廢水中的懸浮物含量較化學(xué)氧化法處理。堿度較高,其 Langumiur指數大于高,需經(jīng)適當的混凝沉淀處理;COD含量較高,可采用2.0TH中國煤化工用于工藝用水需進(jìn)CNMHG收稿日期:2012-03-05作者簡(jiǎn)介:謝群(1%65-),男,1988年畢業(yè)于撫順石油學(xué)院環(huán)境工程專(zhuān)業(yè),工程師現從事煤化工安全環(huán)保技術(shù)工作,13966626242,056-5376894,總第177期2012年第3期(第38卷)安徽化工表2氣化廢水水質(zhì)分析數據單位:mgL指標沉淀池進(jìn)口1296<0.051.6580051634<0.05005005<0051.524沉淀池出口00520.99<0.050.05<005<0051306第二反應池出日0.328005161640.0514040.05<0.05<005<0051.091指標MgPPb沉淀池進(jìn)口18111.154<005<005358006<0.050.1沉淀池出口20562703<005005309.9-0.050073<0.050.218第二反應池出口1.871220050567394000058000168表3水質(zhì)分析數據COD(mN/L)油量(m/)CN(mg硫化物(mgl調節池0939第二反應池出口l.10.572含氰廢水出口行除鹽處理后的氣化廢水的COD和濁度均有很大程度的降低,基42混凝實(shí)驗本滿(mǎn)足回用要求針對水樣,進(jìn)行初步的混凝篩選實(shí)驗(2)復合氧化劑的比例對處理效果的影響421pH對原廢水濁度的影響對復合氧化劑的比例D1D2)在pH值為3.0時(shí)對氣化廢水的濁度在pH值為1-1的范圍內呈現凸COD的降解效果進(jìn)行初步優(yōu)化,由此可確定Dl和D2形提高或降低pH值均可使水的濁度降低但在酸性的用量比例為1:5。范圍內,氣化廢水的濁度隨著(zhù)pH值下降的幅度明顯高(3)復合氧化劑的反應時(shí)間對處理效果的影響于堿性水的范圍。在pH值為30時(shí),研究了復合氧化劑的反應時(shí)間4.2.2不同混凝劑對氣化廢水濁度的影響對COD的降解效果。結果表明,在60min前COD變化(1)有機高分子絮凝劑PAM較大,60min后COD變化不大。綜合考慮取反應時(shí)間在不同pH值條件下,與不加PAM相比,加人PAM為6min對氣化廢水的濁度影響不大。(4)與NaCO氧化效果的比較(2)無(wú)機聚合鋁鹽PAC結合對氧化出水進(jìn)行混凝處理,比較了復合氧化劑在不同pH值條件下,與不加PAC相比加人PAC和NaCO氧化的效果。復合氧化劑的處理效果要明顯對氣化廢水的濁度影響不大好于 NaClo氧化處理的效果。(3)硅藻土43.2復合氧化-混凝處理在不同pH值條件下,與不加硅藻土相比,加入硅(1)在pH值為100時(shí)隨著(zhù)氧化沉淀劑的濃度增藻土有助于降低氣化廢水的濁度,但降低得有限。加,氣化廢水的濁度降低得越多,處理效果越明顯4)復合混凝處理(2)不投加氧化沉淀劑,僅調節pH至10.0,沉降將不同混凝劑復合后對氣化廢水進(jìn)行處理,復合混20mn后濁度下降不明顯凝劑對氣化廢水的處理效果隨著(zhù)沉降時(shí)間的延長(cháng)而變(3)在pH值為30時(shí),隨著(zhù)氧化沉淀劑的濃度增好,在12小時(shí)后濁度均小于70mgL,甚至小于40mgL。加,氣化廢水的濁度降低得越多處理效果越明顯(5)停留時(shí)間對處理效果的影響44混凝氧化的工藝試驗確定氣化廢水放置一段時(shí)間后,再用混凝劑進(jìn)行處理,44.!前期試驗總結對氣化廢水均有明顯的處理效果,濁度均小于40mg/L(1)同樣的藥劑在處理過(guò)程中,其處理效果相差比43氧化實(shí)驗較大中國煤化工的存放時(shí)間太長(cháng)有關(guān)43.1復合氧化劑處理系,日CNMHG(1)pH值對復合氧化劑處理效果的影響2)氣化度水僅加5xmg.化沉淀劑后變成均相實(shí)驗表明,pH值為3左右時(shí)經(jīng)過(guò)復合氧化劑處理黑色溶液(可能由于是其與氰根等物質(zhì)絡(luò )合顯色),濁度謝群:氣化廢水的處理技術(shù)探索為1190NUT,過(guò)濾后溶液仍為黑色。COD濁度(3)氣化廢水加堿調節pH值時(shí),用NaOH或Ca④用硫酸調節氣化廢水的pH值至3.0后進(jìn)行曝(OH)2后均呈現淺綠色,但用Ca(OH)2有利于沉淀。氣2小時(shí),再加入6g/L的NaCo進(jìn)行再氧化后,測其(4)氧化沉淀劑的作用明顯比無(wú)機混凝劑、有機混COD濁度。凝劑的處理效果要好得多。⑤用硫酸調節氣化廢水的pH值至30后進(jìn)行曝5)先加氧化沉淀劑后加Ca(OH)2的工藝與先加氣2小時(shí),再加入20mg/L的氧化沉淀劑和125gL的Ca(OH)2后加氧化沉淀劑的反應現象不一樣,且堿不加Ca(OH)2,攪拌20min,沉降30mn后,取上清液,加人到一定的量不會(huì )沉降。前者沉淀后上清液為無(wú)色沉淀6g的NaCO進(jìn)行再氧化后測其COD濁度為黑色;后者上清液為淺綠色沉淀也為淺綠色實(shí)驗表明,對氣化廢水的處理效果為:⑤>③>①(6)調酸后加氧化沉淀劑后不變色,再加Ca(OH)2>④>②,其中⑤、③、①的效果明顯好于④和②,且后沉降,上清液的濁度為45,如不加酸調則上清液濁度COD和濁度均較小,僅C、堿度較高,無(wú)法直接回用為75,說(shuō)明酸性條件更有利于氧化作用。(2)藥劑投加順序對其處理效果的影響?？紤]到氧因此,為了保證氣化廢水的處理效果,于11月9日化沉淀劑與Ca(OH2加入的先后順序,因此對藥劑加重新取水樣,將取來(lái)的水樣先進(jìn)行曝氣處理,以對其中入順序進(jìn)行了研究。的有機物進(jìn)行初步的空氣氧化(消除存放時(shí)間對處理效在氣化廢水中先加入025gCa(OH)2,水樣變?yōu)槿楣挠绊?,再進(jìn)行混凝氧化處理并用Ca(OH)2調節白色,再加30mg/L的氧化沉淀劑,沉降快,溶液呈淺綠H值,同時(shí)起到沉淀的作用色,且有小懸浮顆粒。44.2氧化沉淀-再氧化工藝研究在氣化廢水中,先加入30mg的氧化沉淀劑,再加氧化沉淀劑主要為以無(wú)機鐵鹽為主的復合氧化組入025gCa(OH),溶液不沉降;追加Ca(OH)2,沉降效分,與氣化廢水中的微粒形成沉淀,同時(shí)與Ca(OH)2調果好沉降快且澄清;追加10mgL的氧化沉淀劑,形成節pH值而產(chǎn)生沉淀,因而污泥主要組成為鈣鹽、鐵鹽、顆粒懸浮,不沉降。部分氧化的有機物的鈣鐵鹽等,對環(huán)境影響小,可直接因此確定了先加Ca(OH)2調節pH值后再加氧化填埋。沉淀劑的加藥順序。將上述氧化沉淀混凝后的上清液進(jìn)行NaCo再氧(3)處理工藝的確定。將氣化廢水進(jìn)行曝氣2小化處理,隨著(zhù)NaCO濃度的增加,出水COD指標下降,時(shí),再加人20mp/L的氧化沉淀劑和1.25L的ca(OH)當NCO(10%)的濃度達到6g/后,出水的COD小于2,在反應澄清池中沉降30min后澄清出水,加人6gl00mg/L。的NaCO進(jìn)行再氧化。44.3曝氣-氧化沉淀-再氧化工藝研究4.5膜法處理工藝(1)幾種處理工藝的比較。由于前述的氧化沉淀將上述工藝處理的出水用硫酸調節pH值至再氧化工藝對濁度和COD的去除效果高,但COD仍較7.0~75之間,經(jīng)保安過(guò)濾器和一級RO反滲透膜處理,高,從減少氧化劑的用量曝氣對水中的有機物有氧化得到的水質(zhì)如下:作用等方面來(lái)考慮,采用曝氣-氧化沉淀-再氧化工pH值:70-7.5;Ca2-:30-50mgL;Mg2:0;C:30-60藝,并與其他處理工藝進(jìn)行比較,以確定最佳的工藝處mg/l;堿度:20-40mg/L;電導率:80-120sm理路線(xiàn)。具體五種工藝路線(xiàn)如下46氣化廢水處理回用于循環(huán)水試驗①在氣化廢水中加入10mgL的氧化沉淀劑和考慮到循環(huán)水系統的補充水量較大,按照氣化廢水1.25gL的Ca(OH),攪拌20mn,沉降30mn后,取上清處理的工藝流程其出水與長(cháng)江水按1:1進(jìn)行混合,作液,加入6g/L的 NaCIO(10%)進(jìn)行再氧化后,測其為循環(huán)冷卻水的補充水具體水質(zhì)見(jiàn)表4COD、濁度。采用有機磷系緩蝕阻垢處理方案,投加NKS-480②將氣化廢水進(jìn)行曝氣2小時(shí),再加入6gL的緩蝕阻糾60m(T業(yè)品計)同時(shí)為了考慮NKS480NClO進(jìn)行再氧化后,測其COD、濁度。和氧中國煤化工驗過(guò)程中每3天加入③將氣化廢水進(jìn)行曝氣2小時(shí),再加入2m的5mCNMHG氧化沉淀劑和125g/的Ca(OH為,攪拌20min,沉降30min試驗過(guò)程中,控制濃縮倍數在40-5.5之間,經(jīng)過(guò)后取上清液加入6g/的NaCO進(jìn)行再氧化后,測其10天的動(dòng)態(tài)模擬試驗,TP-316L不銹鋼的腐蝕速率均60總第177期2012年第3期(第38卷)安徽化工表4水質(zhì)分析數據序號單位測定值pH電導率Ca2(以CaCO3計)104總堿度(以CaCO3計)mmoU/L64氯離子小于《中華人民共和國國家標準工業(yè)循環(huán)冷卻水處理NKS-480的緩蝕阻垢效果的影響小設計規范》(GB50050-2007)規定的銅及其合金不銹5總結鋼的腐蝕率小于0005mm/a的要求;TP-316L不銹鋼的綜合以上工藝路線(xiàn)的研究結合膜處理的長(cháng)周期和污垢沉積率為5,72,小于《設計規范》規定的污垢沉積率安全運行考慮確定氣化廢水的處理流程,見(jiàn)圖1。小于20mm的要求;氧化殺菌劑優(yōu)氯凈的加入對亞硫酸鈉氣化夏水氣反應地補充水圖1氣化廢水處理工藝流程圖將氣化廢水進(jìn)行曝氣2小時(shí),再加入氧化沉淀劑和2]三廢處理工程技術(shù)手冊一廢水卷M北京:化學(xué)工業(yè)出版a(OH)2,在反應澄清池中沉降30min后,澄清出水,加NaCO在氧化池中再氧化,出水經(jīng)過(guò)雙膜法水處理,作B]水和廢水標準檢驗法M北京:中國建筑工業(yè)出版社,198為循環(huán)冷卻水的補充水,達到回用水的要求。[4]水和廢水監測分析方法M北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1989參考文獻5]周彤污水回用決策與技術(shù)M北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002]王量均吳孟周石油化工廢水處理設計手冊北京國化肥油改煤工程污水預處理裝置工藝技術(shù)規程安慶:20050石化出版社,1996Gasification Wastewater Treatment Technology to ExploreXIE Q(Sinopec Anqing Branch Fertilizer, Anqing 246001, China)Abstract: In this paper, the gasification plant wastewatersamp)inalvsis to understand the effect of thexistingwastewater treatment. After sampling a variety of experiment中國煤化工 the impact of treatmentfactors, the development of wastewater treatment program to gaCNMH Gtment and the use ofpreliminary explorationKey words: gasification plant wastewater; experimental; treatmentam: explore