堿渣處理工藝應用

第5期何愛(ài)明等:堿渣處理工藝應用45堿渣處理工藝應用何愛(ài)明,張靜,李聰敏,王偉(南陽(yáng)石蠟精細化工廠(chǎng),河南南陽(yáng)473132)摘要:堿渣是油品精制后產(chǎn)生的一種混合物,具有惡奧氣味,對人和環(huán)境極為有害,是一種危險固體廢物。通過(guò)加酸中和反應和BAF池處理后,再進(jìn)入污水處理系統,實(shí)現達標排放,實(shí)現堿渣無(wú)害化處理,使堿渣排放符合環(huán)保要求。關(guān)鍵詞:堿渣;中和;內循環(huán);BAF池;無(wú)害化處理;環(huán)境保護中圖分類(lèi)號:X74文獻標識碼:B文章編號:1003-3467(2008)05-0045-03南陽(yáng)石蠟精細化工廠(chǎng)始建于1975年,經(jīng)過(guò)三十來(lái)。通過(guò)采用輕質(zhì)高空腔率的特性生物填料和新型多年的發(fā)展,目前已形成加工規模62萬(wàn)va的燃隔離曝氣技術(shù),在生物濾池內部構成一個(gè)大流量?jì)攘弦粷櫥?蠟)一化工型企業(yè)。我廠(chǎng)產(chǎn)生的堿渣循環(huán)水流,生物陶粒填料床在該內循環(huán)流中可利用主要由常壓柴油堿渣、催化液化氣堿渣和柴油堿渣污水自身的特性迅速培育出對該污水具備良好適應組成。堿渣是一種危險固體廢物,伴有惡臭,按照固性的優(yōu)勢微生物相形成專(zhuān)屬性能好的生物氧化床體廢物“減量化、資源化和無(wú)害化”的處理原則,應在長(cháng)周期運行中輔之以高效氣體濾床反沖洗專(zhuān)有技對堿渣進(jìn)行資源化和無(wú)害化處理。目前堿渣處理方術(shù)維持生物相的活性,從而形成一個(gè)效率高穩定性法一般分為直接處理法和化學(xué)處理法,直接處理法能好的生物濾池。有出售、稀釋、深井注入和焚燒處理等方法,其中以焚燒法為主;化學(xué)處理法分為中和法和化學(xué)氧化法。2方案研究南陽(yáng)石蠟精細化工廠(chǎng)的堿渣需先進(jìn)行預處理,2.1內循環(huán)BAF池進(jìn)水水質(zhì)要求去除其中的大部污染物后方可再進(jìn)入常規污水處理pH值,7.5-8.5;COD,≤11000mg/L;硫化系統進(jìn)行處理。物,≤600mg/L;揮發(fā)酚,≤1350mg/L;石油類(lèi),≤1工藝原理90mg/L;懸浮物,≤100mg/L。2.2堿渣與高濃度污水混合比的確定本次技術(shù)分為酸堿中和及堿渣經(jīng)配水稀釋的內通過(guò)實(shí)驗室實(shí)驗,在滿(mǎn)足硫化氫完全吸收、符合循環(huán)BAF處理部分內循環(huán)BAF池進(jìn)水水質(zhì)的情況下,摸索出堿渣與高11酸堿中和反應濃度污水的混合比為1:20,具體數據見(jiàn)下頁(yè)表1。堿渣是含有多種廢棄堿液化合物的總稱(chēng)。堿渣中含有環(huán)烷酸鈉、酚鹽、硫醇硫醚類(lèi)硫化物、油類(lèi)及3工藝流程氫氧化鈉等組分,堿渣組分可與硫酸發(fā)生中和反應工藝流程如下頁(yè)圖1所示。生成環(huán)烷酸、酚、硫酸鈉、硫化鈉等,經(jīng)過(guò)靜置分層,下層生成中和后污水,上層生成污油等有機油類(lèi)。4工藝技術(shù)特點(diǎn)1.2內循環(huán)BAF原理4.1堿渣加酸中和裝置堿渣經(jīng)配水稀釋的內循環(huán)BAF處理部分利用pH值控制使用PLC自動(dòng)控制系統,包括pH污水處理的好氧處理原理。內循環(huán)BAF工藝技術(shù)ⅢB型變送器和美國 BROADLEY- JAMES公司生是在傳統的生物曝氣濾池BAF技術(shù)基礎上發(fā)展而產(chǎn)的中國煤化工收稿日期:2008-01-29CNMHG作者簡(jiǎn)介:何愛(ài)明(1972-),男,工程師從事技術(shù)管理工作,電話(huà):(0377)63827124河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2008年第25卷表1堿渣高濃度污水和混合后堿渣的水質(zhì)、水量流量pH值硫化物揮發(fā)酚石油類(lèi)項目第8.8mg/L稀釋用高濃度污水4.1042.65235.82040.382.5常壓直餾柴油堿渣0.1412.23064.5153439.592.6催化液化氣堿渣0.0512624045.027366174144.02100.027.2催化柴油堿渣>14.016030.08636.01014489.67560.020.0混合水質(zhì)5001:20)1478.81619.819148.62227.3稀釋水曝氣尾氣吸收設4.77m3/h硫酸中和罐-兩級內循環(huán)BAF池含油污水處理系統達標排放0.23m3/h中和pH值中和pH值8%濃硫酸至8左右至7-8左右圖1工藝流程圖4.2內循環(huán)BAF處理裝置向上膨脹,使填料層處于微變速膨脹狀態(tài),從而提高4.2.1高品質(zhì)填料了濾料層擾動(dòng)強度和系統應力中的附加切應力。生生物床采用粘土陶粒,具有較大的比表面積和物膜及雜質(zhì)在強烈的剪切、碰撞作用下快速脫落,從總孔容積,抗機械磨損強度高,表面粗糙,化學(xué)穩定而提高了系統的反沖洗效果,避免了濾料的粘結堵性強。采用獨特的空腔率和比表面積相匹配的填塞保持了反應器的活性達到穩定處理的目的。料,構成了一個(gè)有利于生物相形成的濾床。4.2.4完善的監測控制系統4.2.2新型曝氣技術(shù)生物濾池的反沖洗是保障系統正常運行的關(guān)在傳統BAF技術(shù)中,因其所采用的濾速較低而鍵對出水水質(zhì)、運行周期、運行狀況的影響很大。使得污染物的氧化與過(guò)濾主要集中在反應器端部本系統的整個(gè)反沖洗過(guò)程由程序控制,自動(dòng)按次序(約0.5m),整個(gè)濾池的容積利用率低,同時(shí)由于填控制管道上的閥門(mén),使系統保持穩定運行。料層中氣液固三相的分配不均勻,容易出現曝氣溝流短路現象降低處理效率。本技術(shù)采用獨有的隔5主要參數和質(zhì)量控制指標離式曝氣技術(shù),在曝氣的同時(shí)使污水沿曝氣器管道5.1酸堿反應工藝參數提升,再經(jīng)過(guò)生物床,形成大流量?jì)妊h(huán),這樣既強pH值,7.5~8.5;工業(yè)風(fēng)壓力,不低于0.4化了污染物在水相與生物相間的傳質(zhì)速度,使污染MPa;堿渣與高濃度污水配比,1:20;吸收塔堿液更物在濾料層分布更均勻提高了反應器的容積效率,換頻次,1次/天。又避免了傳統曝氣方式對濾料的沖刷,能夠有效地5.2內循環(huán)BAF工藝參數防止硫細菌、硝化菌等世代周期長(cháng)的微生物的流失,內循環(huán)BAF工藝的操作參數見(jiàn)表2。維護了生物相的完整性,而且大流量的內循環(huán)使得表2內循環(huán)BAF工藝參數表濾池具備完全混合式反應器的特點(diǎn),進(jìn)人反應器的級內循環(huán)二級內循環(huán)污水水質(zhì)得到稀釋,從而提高了反應器耐有毒物質(zhì)BAF的能力和抗沖擊能力,使其應用范圍更廣,運行更穩處理污水量/m3h停留時(shí)間/h有效容積/m34.2.3獨特的反沖洗方式COD降解諫率8.5內循環(huán)BAF工藝的反沖洗技術(shù)是一種專(zhuān)屬反中國煤化工5200沖洗技術(shù),該反沖洗技術(shù)對現有的濾床反沖洗技術(shù)CNMH方式進(jìn)行了徹底的變革。其原理為使用較大強度的53內循壞BAF卑間權應池的設計參數反沖氣流沖擊生物濾床,使池內水體以較大的速度內循環(huán)單向反應池的設計參數見(jiàn)下頁(yè)表3。第5期何愛(ài)明等:堿渣處理工藝應用表3單間反應池的設計參數6工程投資名稱(chēng)數量和規格單間池的規格/4600x4360×4250堿渣經(jīng)配水稀釋預處理方案的投資估算為單間池填料容積/m337.53354萬(wàn)元,其中直接工程費用為270.05萬(wàn)元,其單間池填料面積/m215.0它費用為40.51萬(wàn)元,預備費用為2484萬(wàn)元。填料層高度/m單間池曝氣量/Nm3h11507應用時(shí)間及效果單間池反沖洗風(fēng)量/Nm,min54BAF池進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制指標7.1堿渣加酸中和裝置pH值,7~9;COD≤1500mg/L;硫化物≤5本裝置目前操作平穩,自控系統運行良好,尤其mg/L,揮發(fā)酚≤200mg/L;CoD、硫化物、揮發(fā)酚的是pH值自動(dòng)控制系統能做到精確控制,極大提高去除率分別為:86.4%99.2%、85.2%。了裝置的運行效率,見(jiàn)表4。表4堿渣處理反應后中水分析數據石油類(lèi)硫化物揮發(fā)酚COD日期pH值L·Lt2月26日7.5291.15721.36122.071442月27日7.5075.77320.2097,33842月28日7.5877.I6I082.0267.182723月1日101.28921.7386.13月5日87.861001.8872.841183月6日7.6273.971382.5999.74323月13日7.7470.711522.850378888平均值7.5882.5692.06515合格值≤600≤1350≤100≤1100071.414.3注:合格率單位為%由表4可知,反應后中水pH值、揮發(fā)酚和CoD合格率為100%。8經(jīng)濟效益72內循環(huán)BAF處理裝置全年共處理堿渣2500t,與2006年大部分委托內循環(huán)BAF處理經(jīng)過(guò)填料清洗、污泥馴化后廠(chǎng)外處理和小部分廠(chǎng)內處理相比,2006年處理費用BAF池出口水質(zhì)分析數據(2007年)見(jiàn)表5。為330元/t:節約費用82.5萬(wàn)元,同時(shí)生成有機相表5BAF池出口水質(zhì)分析數據表日期pH硫化物揮發(fā)酚c00100t按單價(jià)1500元/t計算,產(chǎn)生產(chǎn)值:15萬(wàn)元兩項合計97.5萬(wàn)元。每噸堿渣處理費用為92元/m氣 L mgLm,Lt,總費用為23萬(wàn)元,折舊費用按40萬(wàn)元計算,總費2月26日8.201768.42月27日8.26用為63萬(wàn)元。合計經(jīng)濟效益34.5萬(wàn)元。2月28日7.788.79690.79結論3月1日7.6335.14782.13月5日7.946.461265.0本技術(shù)的應用使處理后的污水水質(zhì)基本達到設3月6日8.1620.20計要求,其中pH值和揮發(fā)酚100%合格,COD為3月13836.585.7%,實(shí)現了堿渣的無(wú)害化處理,具有顯著(zhù)的環(huán)保平均值71085.9效益和社會(huì )效益。由于堿渣處理裝置對控制反應中合格值79≤1500水的硫化物指標缺乏手段,日前的合格率只有中國煤化工校高,未達到設計注:合格率單位要求CNMHG