用DSD酸氧化廢水制備水煤漿技術(shù)

第26卷第2期遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報2007年4月Vol 26 No. 2Journal of Liaoning Technical UniversitApr.2007文章編號:1008-0562(20002031203用DSD酸氧化廢水制備水煤漿技術(shù)孫春寶,周北海,段旭琴(北京科技大學(xué)環(huán)境工程系,北京100083)摘要:針對常規處理技術(shù)難以治理的DSD酸氧化廢水,系統介紹了用DSD酸氧化廢水制備水煤漿的處理技術(shù)。研究表明,用DSD酸氧化廢水可直接制備水煤漿,水煤漿的最佳配制濃度為64.5%,相應的水煤漿粘度為932mPas:用濃縮后廢水配制水煤漿,得出的水煤漿最高配制質(zhì)量分數可達646%~715%,相應水煤漿的粘度為823~898mPas:各種條件制備出的水煤漿性能均穩定,完全能滿(mǎn)足水煤漿噴吹燃燒的需求。用DSD酸氧化廢水制備水煤漿技術(shù)可從根本上解決DSD酸生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水污染關(guān)鍵詞:DSD酸;DSD酸氧化廢水;水煤漿;水煤漿添加劑中圖分類(lèi)號:TQ534;X703文獻標識碼:AWater coal slurry made of DSD acid oxidation wastewaterSUN Chun-bao, ZHOU Bei-hai, DUAN Xu-gin(Department of Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083, China)Abstract: In view of the difficulty in dealing with DSD acid oxidation wastewater by the traditional methods, thetechnology of water coal slurry made of DSD acid oxidation wastewater is studied. It is pointed out that thehighest density of water coal slurry made of raw DSD acid oxidation wastewater could be up to 64.5% and itsviscosity was about 932 mPa. s, the highest density of water coal slurry made of concentrated DSD acid oxidationwastewater could be up to 64.6%-71.5%, and its viscosity was about 823-898mPa-s The properties of watercoal slurry made under different conditions were suitable to be jetted and burnt perfectly. The wastewaterpollution from DSD acid making process could be solved by making water coal slurry with DSD acid oxidationwastewater completelKey words: DSD acid: DSD acid oxidation wastewater; water coal slurry: water coal slurry additive0引言34由于DSD酸氧化廢水中所含的污染組份恰好DSD酸(4,4一二氨基二苯乙烯—2,2′具備水煤漿添加劑的基本分子結構特征和要求,因二磺酸)是一種重要的化工染料中間體,在氧化縮合此利用濃縮廢水來(lái)制備水煤漿,通過(guò)水煤漿的燃燒階段會(huì )產(chǎn)生大量的氧化廢水。目前,國內外對于將其中的有害物質(zhì)分解成無(wú)毒的產(chǎn)物,可望從根本DSD酸氧化廢水的處理尚無(wú)較好的方法。由于廢水上解決DSD酸氧化廢水的污染56。中所含的有機物具有高水溶性,傳統的絮凝方法處理效果很差;同時(shí)高含鹽量又使得該廢水的可生化1實(shí)驗材料、實(shí)驗設備與方法性很差;絡(luò )合萃取和樹(shù)脂吸附法作為DSD酸氧化廢水的預處理方法,高濃脫附液的處理和利用仍然1.1試驗用煤不過(guò)關(guān);基于多效蒸發(fā)的廢水濃縮技術(shù),由于蒸濃根據寧夏華靈化工有限責任公司現有鍋爐用液的熱值很低(≌200kJkg),限制了該技術(shù)的工業(yè)煤的來(lái)源,試驗用煤選用靈州集團公司生產(chǎn)的不粘應用12結煙煤,其特性分析如表1、粒度特性如圖1。水煤漿是由60%~70%不同粒度分布的煤、表1實(shí)驗用煤特性分析29%~39%的水和約1%的添加劑制成的混合物,它Tab. 1 characteristics of coal可以像油一樣實(shí)現管道輸送和高效燃燒,被稱(chēng)為液粒度灰捍發(fā)硫發(fā)熱量灰熔融哈氏可水態(tài)煤炭產(chǎn)品。水煤漿的燃燒效率可高達98%以上,/mm磨性系分中國煤化工smc數HC%SO2、NO2的排放量及煙塵體積分數均能達到環(huán)保-50CNMHGI4O 5要求,可廣泛應用于工業(yè)鍋爐、工業(yè)窯爐、電站鍋2006-01-21北京市教育委員會(huì )共建項目建設計劃資助項目(XK100080432)孫春寶(1963),男,河北武人博土主要從事物加科濃有機廢水治E-mail:suncor@cesustb.edu.cn。本文編校:趙娜第2期孫春寶,等:用DSD酸氧化廢水制備水煤漿技術(shù)13產(chǎn)率渭化一粘度■累積產(chǎn)率新沂一粘度淮礦一粘度沂一濃度淮礦一濃度105+74-149+105-177+149+177添加劑用量繩%粒度/um圖2直接用DSD酸氧化廢水制漿添加劑用量圖1試驗用煤的粒度分布對水煤漿粘度、質(zhì)量分數的影響Fig. I the size distribution of coalFig 2 effects of additive usage on viscosity and concentration of1.2試驗藥劑coal water slurry with raw dsd acid waste water不江本求!化”;②江蘇新沂經(jīng)緯化工有限公司生產(chǎn)的水煤漿爸添加劑,簡(jiǎn)稱(chēng)“新沂”;③淮南礦業(yè)集團合成材料一濃度有限責任公司生產(chǎn)的水煤漿添加劑,簡(jiǎn)稱(chēng)“淮礦”。長(cháng)1.3試驗設備、儀器添加劑用量圖3DSD酸氧化廢水濃縮2倍時(shí)添加劑用量采用實(shí)驗室型 SZEGO磨制備煤粉;測定水煤對水煤漿粘度、質(zhì)量分數的影響漿流變特性采用NsX-11型旋轉式粘度計;采用Fig 3 effects of additive usage on viscosity andwRT一2P型熱重分析儀,對廢水水煤漿、普通水ncentration of coal water slurry with DSD acid wastewaterconcentrated 2 times煤漿以及制漿原煤進(jìn)行TG熱重分析并給出微分熱重曲線(xiàn)DTG渭化一粘新沂一粘2試驗結果與分析淮礦一粘渭化一濃2.1DsD酸氧化廢水水質(zhì)分析8666一新沂一濃一淮礦一氵DSD酸氧化廢水水質(zhì)分析如表2。添加劑用量%表2DSD酸氧化廢水水質(zhì)分析圖4DSD酸氧化廢水濃縮4倍時(shí)添加劑用量Tab2 water quality analysis of DSD acid oxidized waste對水煤漿粘度、質(zhì)量分數的影響CoD色度(So4++Cr)p(cr4)Fig 4 effects of additive usage on viscosity andi/(gr)concentration of coal water slurry with DSD acid wastewater深棕色concentrated 4 times注:1)廢水中總鹽(包括硫酸鈉和氯化鈉)質(zhì)量分數:2)廢水中氯化鈉質(zhì)量分數2.2DsD酸氧化廢水水煤漿的制備渭化一粘新沂一粘(1)DSD酸氧化廢水直接制漿試驗淮礦一粘用DSD酸氧化廢水直接配制水煤漿,不同的一渭化一濃沂-濃水煤漿添加劑種類(lèi)和用量對水煤漿質(zhì)量分數及粘8一淮礦一濃度影響結果如圖2(2)濃縮DSD酸氧化廢水制漿試驗添加劑用量/圖5DSD酸氧化廢水濃縮8倍時(shí)添加劑對水煤漿粘度、將DSD酸氧化廢水濃縮2、4、8倍制備高濃廢水水煤漿,得出的不同水煤漿添加劑用量對配制中國煤化工 n viscosity and濃度及粘度的影響結果如圖3、圖4、圖5CNMHGwith DSD aciducnuatcu 8 times314遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報第26卷可以看出,各種濃縮DSD酸氧化廢水都能制備出滿(mǎn)足噴吹要求的水煤漿,其中,用陜西渭化添加劑制備的水煤漿濃度較高可達646%,而粘度僅為869mPas2.3水煤漿穩定性的測試表3是不同條件下制備的水煤漿靜態(tài)放置20d后進(jìn)行的穩定性分析。由此看出,各種條件下用高濃有機廢水制備的水煤漿的穩定性都很好,且濃縮3006009001200倍數越高,水煤漿的穩定性越好。(a)廢水水煤漿TG-DG曲線(xiàn)衰3DSD酸氧化廢水水煤漿的穩定性分析Tab3 stability analysis of coal water slurry made with DSDacid waste water水煤漿種類(lèi)表層析軟沉硬沉流動(dòng)穩定性005廢水直接制漿少許少許無(wú)較好二4.15濃縮2倍制漿少許無(wú)無(wú)較好濃縮4倍制漿少許無(wú)無(wú)好24048028235濃縮8倍制漿少許無(wú)無(wú)(b)普通水煤漿TG-DTG曲線(xiàn)3水煤漿燃燒特性分析采用WRT-2P型微量熱天平,對廢水水煤漿、005普通水煤漿以及制漿原煤在設定的升溫制度下,高靈敏度地進(jìn)行熱重分析,給出TG曲線(xiàn)及微分熱重0.15曲線(xiàn)DTG。升溫速率為,25~1000℃范圍內升溫速度80℃/min,1000~1100℃范圍內升溫速度122516032048064080096011℃min1。試驗結果如圖6(c)原煤的rG一DTG曲線(xiàn)從圖6中的3種燃料的TG—DTG曲線(xiàn)可看出廢水水煤漿在450℃附近就達到了DT的最大值,圖6廢水水煤漿、普通水煤漿、原煤的TG-DTG曲線(xiàn)Fig 6 TG-DTG curves of wastewater coal slurry,廢水水煤漿的著(zhù)火點(diǎn)明顯低于煤粉的著(zhù)火點(diǎn),這主common water coal slurry and raw coal要是由于廢水中含有的有機物在揮發(fā)份析出初期時(shí)燃燒,提高了水煤漿著(zhù)火熱值,使著(zhù)火點(diǎn)提前。(3)各種條件下制備的水煤漿的穩定性都很好,均能滿(mǎn)足水煤漿噴吹燃燒要求。結論4)DSD酸氧化廢水中的污染物質(zhì)提高了煤(1)針對地質(zhì)年代較短、所含內水較高、不粒表面的親水性,具備水煤漿添加劑的作用,能降宜成漿的靈武煤,用篩選出的“陜西渭化”水煤漿添低水煤漿的制備成本加劑,對各種質(zhì)量分數的DSD酸氧化廢水都可制參考文獻:備出符合噴吹燃燒要求的水煤漿[柴麗敏張風(fēng)寶張國亮DSD酸氧化廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展化學(xué)(2)不同質(zhì)量分數DSD酸氧化廢水對應的水工業(yè)與工程2005,22(2):140145煤漿最佳配制質(zhì)量分數不同。用DSD酸氧化廢水(2祁夢(mèng)蘭DSD酸生產(chǎn)廢水治理技術(shù)的研究河北科技大學(xué)學(xué)直接制備水煤漿,得出的水煤漿最佳配制質(zhì)量分數報200223(4):4551[3]任蘭柱崔風(fēng)祿趙金元等精細水煤漿制備及其流變性研究門(mén)遼寧為64.5%,相應水煤漿的粘度為932mPas;用不同工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報20025(S1293294質(zhì)量分數濃縮液配制水煤漿,得出的水煤漿最高配張榮曾水煤漿制漿技術(shù)M北京科學(xué)出版社.196制質(zhì)量分數可達理論質(zhì)量分數646%~715%,相應張老偉張禁等造紙黑液制備水煤漿添加劑的研究門(mén)淮南工水煤漿的粘度為823~898mPas中國煤化工3CNMHG化工,2002118(4):35