碱渣处理工艺应用

第5期何爱明等:碱渣处理工艺应用45碱渣处理工艺应用何爱明,张静,李聪敏,王伟(南阳石蜡精细化工厂,河南南阳473132)摘要:碱渣是油品精制后产生的一种混合物,具有恶奥气味,对人和环境极为有害,是一种危险固体废物。通过加酸中和反应和BAF池处理后,再进入污水处理系统,实现达标排放,实现碱渣无害化处理,使碱渣排放符合环保要求。关键词:碱渣;中和;内循环;BAF池;无害化处理;环境保护中图分类号:X74文献标识码:B文章编号:1003-3467(2008)05-0045-03南阳石蜡精细化工厂始建于1975年,经过三十来。通过采用轻质高空腔率的特性生物填料和新型多年的发展,目前已形成加工规模62万va的燃隔离曝气技术,在生物滤池内部构成一个大流量内料一润滑油(蜡)一化工型企业。我厂产生的碱渣循环水流,生物陶粒填料床在该内循环流中可利用主要由常压柴油碱渣、催化液化气碱渣和柴油碱渣污水自身的特性迅速培育出对该污水具备良好适应组成。碱渣是一种危险固体废物,伴有恶臭,按照固性的优势微生物相形成专属性能好的生物氧化床体废物“减量化、资源化和无害化”的处理原则,应在长周期运行中辅之以高效气体滤床反冲洗专有技对碱渣进行资源化和无害化处理。目前碱渣处理方术维持生物相的活性,从而形成一个效率高稳定性法一般分为直接处理法和化学处理法,直接处理法能好的生物滤池。有出售、稀释、深井注入和焚烧处理等方法,其中以焚烧法为主;化学处理法分为中和法和化学氧化法。2方案研究南阳石蜡精细化工厂的碱渣需先进行预处理,2.1内循环BAF池进水水质要求去除其中的大部污染物后方可再进入常规污水处理pH值,7.5-8.5;COD,≤11000mg/L;硫化系统进行处理。物,≤600mg/L;挥发酚,≤1350mg/L;石油类,≤1工艺原理90mg/L;悬浮物,≤100mg/L。2.2碱渣与高浓度污水混合比的确定本次技术分为酸碱中和及碱渣经配水稀释的内通过实验室实验,在满足硫化氢完全吸收、符合循环BAF处理部分内循环BAF池进水水质的情况下,摸索出碱渣与高11酸碱中和反应浓度污水的混合比为1:20,具体数据见下页表1。碱渣是含有多种废弃碱液化合物的总称。碱渣中含有环烷酸钠、酚盐、硫醇硫醚类硫化物、油类及3工艺流程氢氧化钠等组分,碱渣组分可与硫酸发生中和反应工艺流程如下页图1所示。生成环烷酸、酚、硫酸钠、硫化钠等,经过静置分层,下层生成中和后污水,上层生成污油等有机油类。4工艺技术特点1.2内循环BAF原理4.1碱渣加酸中和装置碱渣经配水稀释的内循环BAF处理部分利用pH值控制使用PLC自动控制系统,包括pH污水处理的好氧处理原理。内循环BAF工艺技术ⅢB型变送器和美国 BROADLEY- JAMES公司生是在传统的生物曝气滤池BAF技术基础上发展而产的中国煤化工收稿日期:2008-01-29CNMHG作者简介:何爱明(1972-),男,工程师从事技术管理工作,电话:(0377)63827124河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2008年第25卷表1碱渣高浓度污水和混合后碱渣的水质、水量流量pH值硫化物挥发酚石油类项目第8.8mg/L稀释用高浓度污水4.1042.65235.82040.382.5常压直馏柴油碱渣0.1412.23064.5153439.592.6催化液化气碱渣0.0512624045.027366174144.02100.027.2催化柴油碱渣>14.016030.08636.01014489.67560.020.0混合水质5001:20)1478.81619.819148.62227.3稀释水曝气尾气吸收设4.77m3/h硫酸中和罐-两级内循环BAF池含油污水处理系统达标排放0.23m3/h中和pH值中和pH值8%浓硫酸至8左右至7-8左右图1工艺流程图4.2内循环BAF处理装置向上膨胀,使填料层处于微变速膨胀状态,从而提高4.2.1高品质填料了滤料层扰动强度和系统应力中的附加切应力。生生物床采用粘土陶粒,具有较大的比表面积和物膜及杂质在强烈的剪切、碰撞作用下快速脱落,从总孔容积,抗机械磨损强度高,表面粗糙,化学稳定而提高了系统的反冲洗效果,避免了滤料的粘结堵性强。采用独特的空腔率和比表面积相匹配的填塞保持了反应器的活性达到稳定处理的目的。料,构成了一个有利于生物相形成的滤床。4.2.4完善的监测控制系统4.2.2新型曝气技术生物滤池的反冲洗是保障系统正常运行的关在传统BAF技术中,因其所采用的滤速较低而键对出水水质、运行周期、运行状况的影响很大。使得污染物的氧化与过滤主要集中在反应器端部本系统的整个反冲洗过程由程序控制,自动按次序(约0.5m),整个滤池的容积利用率低,同时由于填控制管道上的阀门,使系统保持稳定运行。料层中气液固三相的分配不均匀,容易出现曝气沟流短路现象降低处理效率。本技术采用独有的隔5主要参数和质量控制指标离式曝气技术,在曝气的同时使污水沿曝气器管道5.1酸碱反应工艺参数提升,再经过生物床,形成大流量内循环,这样既强pH值,7.5~8.5;工业风压力,不低于0.4化了污染物在水相与生物相间的传质速度,使污染MPa;碱渣与高浓度污水配比,1:20;吸收塔碱液更物在滤料层分布更均匀提高了反应器的容积效率,换频次,1次/天。又避免了传统曝气方式对滤料的冲刷,能够有效地5.2内循环BAF工艺参数防止硫细菌、硝化菌等世代周期长的微生物的流失,内循环BAF工艺的操作参数见表2。维护了生物相的完整性,而且大流量的内循环使得表2内循环BAF工艺参数表滤池具备完全混合式反应器的特点,进人反应器的级内循环二级内循环污水水质得到稀释,从而提高了反应器耐有毒物质BAF的能力和抗冲击能力,使其应用范围更广,运行更稳处理污水量/m3h停留时间/h有效容积/m34.2.3独特的反冲洗方式COD降解谏率8.5内循环BAF工艺的反冲洗技术是一种专属反中国煤化工5200冲洗技术,该反冲洗技术对现有的滤床反冲洗技术CNMH方式进行了彻底的变革。其原理为使用较大强度的53内循坏BAF卑间权应池的设计参数反冲气流冲击生物滤床,使池内水体以较大的速度内循环单向反应池的设计参数见下页表3。第5期何爱明等:碱渣处理工艺应用表3单间反应池的设计参数6工程投资名称数量和规格单间池的规格/4600x4360×4250碱渣经配水稀释预处理方案的投资估算为单间池填料容积/m337.53354万元,其中直接工程费用为270.05万元,其单间池填料面积/m215.0它费用为40.51万元,预备费用为2484万元。填料层高度/m单间池曝气量/Nm3h11507应用时间及效果单间池反冲洗风量/Nm,min54BAF池进水水质和出水水质控制指标7.1碱渣加酸中和装置pH值,7~9;COD≤1500mg/L;硫化物≤5本装置目前操作平稳,自控系统运行良好,尤其mg/L,挥发酚≤200mg/L;CoD、硫化物、挥发酚的是pH值自动控制系统能做到精确控制,极大提高去除率分别为:86.4%99.2%、85.2%。了装置的运行效率,见表4。表4碱渣处理反应后中水分析数据石油类硫化物挥发酚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:合格率单位为%由表4可知,反应后中水pH值、挥发酚和CoD合格率为100%。8经济效益72内循环BAF处理装置全年共处理碱渣2500t,与2006年大部分委托内循环BAF处理经过填料清洗、污泥驯化后厂外处理和小部分厂内处理相比,2006年处理费用BAF池出口水质分析数据(2007年)见表5。为330元/t:节约费用82.5万元,同时生成有机相表5BAF池出口水质分析数据表日期pH硫化物挥发酚c00100t按单价1500元/t计算,产生产值:15万元两项合计97.5万元。每吨碱渣处理费用为92元/m气 L mgLm,Lt,总费用为23万元,折旧费用按40万元计算,总费2月26日8.201768.42月27日8.26用为63万元。合计经济效益34.5万元。2月28日7.788.79690.79结论3月1日7.6335.14782.13月5日7.946.461265.0本技术的应用使处理后的污水水质基本达到设3月6日8.1620.20计要求,其中pH值和挥发酚100%合格,COD为3月13836.585.7%,实现了碱渣的无害化处理,具有显著的环保平均值71085.9效益和社会效益。由于碱渣处理装置对控制反应中合格值79≤1500水的硫化物指标缺乏手段,日前的合格率只有中国煤化工校高,未达到设计注:合格率单位要求CNMHG