"粉煤-酚水"水煤浆治理含酚污水

前保◆行业交流◆“粉煤一酚水”水煤浆治理含酚涓水苑卫军,李金海,李建胜(唐山科源环保技术备有限公司,河北唐山063020)要:分析了煤气站含酚污水的几种常规治理方法,提出了粉煤一酚水”水煤浆治理含酚污水新工艺,实际应用表明该技术不仅可以达到治理含酚污水的目的,还可以提供一种理想的代油燃料,经济效益与环保效益显著。关键词:含酚污水;治理:水煤浆煤气站的含酚污水由酚类、硫化物、氰化物等组|其中自然沉降分离法,可直接设置在煤气站的循环水工成,其中酚类以一元酚为主,以酚含量最高,其次还艺系统中,虽然效果不是十分理想,但运行成本较低有间对甲苯酚,其来源于冷却及净化煤气过程中的洗涤一直被大多数煤气站作为含酚污水预处理方法所采用水和含酚冷凝水其中含酚冷凝水的生成量取决于气化其它7种方法则必须在另行设置的设备中进行处理,相煤质及所采用的气化工艺以两段炉煤气站气化大同烟对处理费用要高出许多煤为例上段煤气经间接冷却器最终冷却产生的冷凝1.2脱酚处理方法水量约为100kg/t煤左右,该冷凝水含酚量约为8500脱酚处理方法可分为物理化学法和生物化学法1000/L;下段煤气洗涤水含酚量10mg/L,而且冷121物理化季法凝水随着循环使用时间的增加,其含酚量也不断地增1.211燕汽化学脱酚法加,增加到一定程度后,便会影响洗涤冷却设备中的传用强烈的高温蒸汽加热含酚污水,使污水中的酚蒸质与换热,从而带来一系列不良影响发后随蒸汽逸出,然后再通入碱液吸收成为酚钠盐,从几十年来,如何彻底治理含酚污水一直是困扰煤气|而达到脱酚的目的。该法操作简单,投资也较少,但蒸站的环保难题从事工业煤气设计研究的专家们经过长汽耗量较大,且脱酚效率不够理想,一般达不到彻底治期的研究与探讨,虽然摸索到了一些行之有效的处理方理之目的东北某厂曾用该法处理含酚污水,后因蒸汽法,也取得了一定的效果,但是仍存在诸多不足之处,耗量太而停歇淅江某厂也曾采用过该法脱酚其结果仍被淘汰。1含酚污水的几种常规处理方法1.2.1,2汽脱酚法对于煤气站的含酚污水处理一般分为两个阶段第将含酚污水加热,使酚随水蒸汽挥发出来,再将这预处理阶段,该阶段旨在除去污水中的大部分悬浮部分含酚蒸汽通入发生炉底混入空气中作为气化剂使物及焦油等;第二,脱酚处理阶段,其目的是将预处理用,在炉内酚在高温下燃烧分解成CO2和HO最终达后的污水中的大部分酚类物质及部分有机物质脱除。到脱酚的目的。其缺点在于此法只能脱除低沸点酚系11预处理方法物,且能耗较大,每蒸发It污水约需燃料折合标准煤在煤气站中已经应用的预处理方法,大约有以下几180kg左右。内蒙古某厂曾使用此法处理含酚污水,因种:自然沉降分离法;机械过滤法;化学混凝沉淀法,能耗大且煤气炉炉底饱和温度不易控制而停用。电解浮选法;离心分离法;加酸破乳焦油渣吸附法;加1213黄族法压溶气气浮法;射流气浮法。将含酚污水喷入焚烧炉,使酚类有机物在1100℃JIE NENG YU HUAN BAO/HI左右的高温下,发生氧化反应,最终生成CQ2和HO排2制约煤气站含酚污水常规处理方法推广应用的因素分放,此法工艺简单,操作方便,但能耗较大,每焚烧1t折含酚废水其成本约在200元左右。20世纪90年代初期根据对上述几种常规治理煤气站含酚污水方法的分从国外引进的及国内配套的两段式煤气发生炉基本上都析,可以看出,影响并制约煤气站含酚污水常规处理方配备有酚水焚烧炉设施,但基本上都因能耗问题而闲置法推广应用的因素主要有以下几点不用。利用焚烧法处理含酚污水另一个关键缺点在于一(1)除蒸汽脱酚法和焚烧法外,其余几种处理方法旦操作不慎,炉温下降,往往会造成燃烧不完全,易形对污水预处理的要求都很严格而且自身工艺也比较复成二次污染。杂,一次投资较大,对于一些中小型煤气站来说难于承1.2.1,4溶剂萃取脱酚法受。该法的主工艺分萃取和解吸两部分,萃取过程是一(2)受自身脱酚工艺及脱酚效率要求的影响,常规个物质再分配过程,利用萃取剂将酚从污水中萃取出处理含酚污水方法的运行成本都比较高。来;含酚萃取剂再与碱液相互接触,萃取剂中的酚与碱(3)除焚烧法外,其余几种方法的目的都是旨在去发生反应生成酚钠盐,该过程是一个解吸过程。利用该除污水中的酚类物质,但脱酚后的水也并非纯净水体种脱酚方法处理后的出水尚含100200g的酚,不因为即使是经处理后水中的含酚量达到了排放标准此能直接排放,而且萃取剂的流失会造成污水乳化,并形水也不一定能够排放,这还要视水中其它有机化合物成二次污染。另外该方法须采用高效率的萃取剂及碱,无机盐类等的含量是否达到排放标准而定运行成本较高(4)脱酚效率不高,治理不彻底,容易形成二次污染,12.1.5树脂脱酚法这也是制约某些脱酚方法推广应用的另一个关键所在。该法主要工艺过程包括吸附和解吸,用树脂吸附废水中的酚,然后用碱液进行解吸,生成酚钠,此法工艺3“粉煤-酚水”调制水煤浆治理含酚污水过程较为复杂,且影响脱酚效率的因素较多,运行成本31“粉煤-酚水”调制水煤浆治理含酚污水的原理相对较高。我国水煤浆技术的发展始于20世纪80年代,经过1.2.1.6确化煤吸附法20多年的研究实践,已经成为较为系统、成熟的技术该法以磺化煤极性基团吸附酚然后以碱液吸收而水煤浆是将煤粉(60%-70%)、水(30%-40%)和少成酚钠盐脱酚,磺化煤吸附是间歇进行的,完成一次循量添加剂(1%左右)混合后,经研磨、强力搅拌,使环包括吸附和再生两个环节该法的主要缺点在于磺化其形成煤-水两相的流浆体以作为燃料使用,水煤浆外煤的吸酚量过低,吸附周期太短,解析、再生也比较困观似油,流动性好,是一种新型、低污染代油燃料,其难。东北某厂曾采用此法处理含酚污水,因吸附率降低热值约为重油的一半,现已成功地应用于冶金、建材等太快而最终放弃行业的各种工业炉窑及锅炉中,具有很好的发展前景。1.2.2生化油根据水煤浆应用技术,利用煤气站自身的筛下粉煤和含对含酚污水进行生化处理是培养微生物,并利用微酚污水按一定比例混合后再加入适量添加剂经强力生物将污水中的酚类有机物消化吸收分解成H2O和研磨调制后制成水煤浆,这时含酚污水便成了燃料煤的CO2的过程。该方法根据微生物的承载方式及供氧方式有效载体。水煤浆的燃烧温度一般为100-1300℃,在的不同又可分为曝气法接触氧化法、生物转盘法及生此温度下污水中的酚及其它有害有机物质剧烈地燃烧分物滤池法等生化法对进入生化池的污水质要求较为解成HO和CO2,然后随燃烧烟气排入大气中,从而达严格污水中焦油及酚等有机物浓度不可超过微生物所到治理含酚污水的目的,其脱酚机理与焚烧法相同。能承受的浓度,否则,需要将污水稀释后才能进入生化32含酚污水调制水煤浆技术池,这样便限制了处理水量。同时微生物驯化比较困虽然可以利用含酚污水来制备水煤浆,但水煤浆的难,进水浓度超标环境温度不适宜,都很容易限制微特性在很大程度上取决于添加剂的选择和煤粉粒度的级生物的生存。东北某厂曾采用生化法处理含酚污水,由配选择于条件要求严格至使其处理成本相当高。由于含酚污水的特性与清水不同,所以添加剂的种口◆厅业交◆类和用量的选择应针对污水本身所含酚及其它有机物的利用水煤浆技术治理含酚污水的优点有:种类及含油量而确定,如果添加剂的种类和用量的选择(1)结合煤气站实际,合理地利用了筛下粉煤。常不当,含酚污水中的某些化学物质便会与添加剂中的分压固定床煤气发生炉气化用煤一般为13~50mm粒度的散剂或稳定剂发生反应,从而降低了添加剂的作用并影块煤,其筛下的不能入炉气化的粉煤量一般占总用煤量响了水煤浆的成浆性。不同添加剂调制“大同煤-酚|26%左右,这部分粉煤不允许直接燃烧,外销价格又低水”水煤浆的煤浆性能对比参见表1。将其制成水煤浆后既可以自己使用,作为锅炉燃料,也可以以较高的价格外销,经济效益表1不同添加剂制“大同煤一酚水”水煤浆的煤浆性能对比可观C0.5%C0.5%B1%E0.5%E0.5%2)将含酚污水变废为宝,不添加剂E0.5%E0.5%F0.15%但不排放,而且可以作为燃料的有6l.8%6l,0%效载体得以利用,从另一方面又节天天约了日益宝贵的洁净水资源,具有定性沉淀软沉淀层10mm硬沉淀软沉淀层20mm软沉淀层7mm显著的经济效益与环保效益无硬沉淀无硬沉淀(3)制水煤浆的含酚污水可以有析水有析水有析水有析水有析水不作任何预处理,污水中少量的油流动性好好级类还可以提高水煤浆热值,另外污煤浆级别三级(不合格)水中酚等有机物的存在有利于提高水煤浆的稳定性,便于制备水煤另外,在利用酚水调制水煤浆过程中,煤粉的粒度|浆,从而可以达到降低生产成本的目的。对水煤浆成浆性及煤浆性能的影响也非常大,以达到双通过对制浆试验和水煤浆试烧的研究,其结果也表峰级配为宜,这样才能使水煤浆达到较大的浓度和较低「明了采用“粉煤-酚水”来制备水煤浆,是治理煤气站的粘度,以便于燃烧与应用。用两段式煤气站筛下大同含酚污水污染的行之有效的新工艺具有良好的经济效粉煤和煤气站自产酚水制浆时煤粉的粒度分布对成浆|益和社会效益。性的影响见表2。表2煤粉的粒度分布对成浆性的影响4结论实验2粒度(μm)筛下罢计粒度(um)筛下累计粒度(μm)筛下累计(1)常规治理煤气站含酚污水占0.08%>500占042的方法由于存在工艺复杂、投资较999299.58大、脱酚效率低以及易形成二次污0日)982060)9.310(60日)100染等问题,在很大程度上制约了其(80目)960(608)9.050(80日)9:7在处理含酚污水上的推广应用0.074(200目)85.250.074(200目)95.390.074200目)75.63(2)利用煤气站自身的筛下粉煤浆浓度,%煤和含酚污水按一定比例混合后5天无硬沉淀5天无硬沉淀,5天无硬沉淀,稳定性再加入适量添加剂经强力研磨调制有较少软沉淀有较多软沉淀有较多软沉淀后制成水煤浆,可以达到治理含酚流动性好粘度,mPas0污水的目的,但水煤浆的特性在很大程度上取决于添加剂的选择和煤33利用水煤浆技术治理含酚污水的优点粉粒度的级配选择。利用“粉煤-酚水”水煤浆治理煤气站含酚污水技(3)利用水煤浆技术治理煤气站含酚污水,既利用了术,将水煤浆应用技术与含酚污水治理技术相结合,不煤气站的筛下粉煤又处理了含酚污水,解决了长期困扰煤仅可以达到治理含酚污水的目的而且含酚污水可以用气站的环境污染难题,取得了显著的经济效益与环保效来制备水煤浆,为工业生产提供一种理想的代油燃料。益,是治理煤气站含酚污水污染的行之有效的新工艺■