碱渣处理工艺应用

第26卷第6期天然气与石油2008年12月Natural Gas And OilDec.2008碱渣处理工艺应用何爱明,张静,李聪敏,王伟(河南油田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,具有恶臭气味,对人和环境极为有害,是种危险固体废物。通过加酸中和反应和BAF池处理后,碱渣再进入污水处理系统,实现达排放及碱渣无害化处理,符合环保要求。关键词:碱渣;中和;内循环BAF池;无害化处理;环境保护文章编号:10065539(2008)060031404文献标识码:B种含有多种化合物废弃碱液的总称。碱渣中含有0前言环烷酸钠、酚盐、硫醇硫醚类硫化物、油类及氢氧化钠等组分,碱渣组分可与硫酸发生中和反应,生成环河南油田南阳石蜡精细化工厂始建于1975年,烷酸、酚、硫酸钠、硫化钠等,经过静置分层,下层生经过30多年的发展目前已形成加工规模602×10°成中和后污水,上层生成污油等有机油类。t/a的燃料一润滑油(蜡)一化工型企业。该厂产生的碱渣主要由常压柴油碱渣、催化液化气碱渣和柴1.2内循环BAF原理油碱渣组成。碱渣是一种危险固体废物,具有恶臭,碱渣经配水稀释的内循环BAF处理部分利用按照固体废物减量化、资源化和无害化”处理的原污水处理的好氧处理原理。内循环BAF工艺技术则,应对碱渣进行资源化和无害化处理。目前碱渣是在传统的生物曝气滤池BAF技术基础上发展而处理方法一般分为直接处理法和化学处理法,直接来。通过采用轻质高空腔率的特性生物填料和新型处理法有出售、稀释深井注入和焚烧处理等方法隔离曝气技术,在生物滤池内部构成一个大流量内其中以焚浇法为主:化学处理法分为中和法和化学循环水流,生物陶粒填料床在该内循环流中可利用氧化法。河南油田南阳石蜡精细化工厂的碱渣需先进行污水自身的特性迅速培育出对该污水具备良好适应预处理,去除其中的大部分污染物后再进入常规污性的优势微生物相,形成专属性能好的生物氧化主水处理系统进行处理。床,在长周期运行中辅之以高效气体滤床反冲洗专有技术维持生物相的活性,从而形成一个效率高、稳1原理定性能好的生物滤池。碱渣处理工艺应用分为酸碱中和反应和内和循2方案研究环BAF好氧处理两部分。1.1酸碱中和反应2.1内循环BAF池进水水质要求碱渣加酸中和部分利用酸碱中和原理。碱渣是循环BAF油讲水水质要求见表1。中国煤化工收稿日期:200806-7CNMHG作者简介:何爱明(1970-),男湖南宁乡人,工程师大学,现在河阐油口南阳名贿稍化⊥)从事技术管理工作。电话:(0377)63827124。天然气与石油表1内循环BAF池进水水质控制项目pH值COD/mg·L1硫化物/mg·L'挥发酚/mg·L1石油类/mg·L1悬浮物/mg·L内循环BAF池进水水质的情况下,摸索出碱渣与高2.2碱渣与高浓度污水混合比的确定浓度污水的混合比为1:20,具体数据见表2。通过实验室实验,在满足硫化氢完全吸收、符合表2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OD氨氮石油/mg.I稀释用高浓度污水1042.65235.882.5常压直馏柴油碱渣0.144124.423064.5153439.5369.692.6催化液化气碱渣0.0512.6174144.21000.0催化柴油碱渣0.04>14.016030.086336.01014489.67560.020.0混合水质1478.81619.819148.62227.33工艺流程工艺流程采用两段式设计,具体流程见图1。曝气尾气吸收设施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023m3/h98%浓硫酸图1碱渣处理工艺流程图4主要参数和质量控制指标表4内循环BAF工艺参数·级内循环二内级循环BAF4.1酸碱反应工艺参数处理污水量/m3·h酸碱反应工艺参数见表3。停留时间/h表3酸碱反应工艺参数有效容积/mCOD降解速率/kg·(m3dp值7.5-8.5工业风压力不低于04 MPa CoD进mgLl1000碱渣与高浓度1:20吸收塔碱液更换频次1次/dCOD出/mg·L5200中国煤化工CNMHG以陧时以计参数4.2内循环BAF工艺参数内循环BAF单间反应池的设计参数见表5。内循环BAF工艺参数见表4。第26卷第6期何爱明,等:碱渣处理工艺应用33表5内循环BAF单间反应池的设计参数名称数量和规格5工程投资单间池的规格/mm4600×4360×4250间池填料容积/m37.5单间池填料面积/m215.0碱渣经配水稀释预处理方案的投资估算335.4填料层高度/m2.5万元,其中直接工程费用为270.05万元,其它费用单间池曝气量/Nm3·h为40.51万元,预备费用为24.84万元。6应用时间及效果4.4BAF池进水水质和出水水质控制指标BAF池进水水质和出水水质控制指标见表6。表6BAF池进水水质和出水水质控制指标6.1碱渣加酸中和装置,的,空面是p值自动控制系统能做到精确控制,极大提高控制指标7~9≤1500≤55≤200装置的运行效率。碱渣处理反应后中水分析数据去除率/(%见表7(2007年)表72007年碱渣处理反应后中水分析数据pH值石油类硫化物挥发酚悬浮物COD(7~9)90 mg/L600mg/≤1350mgL≤100mg≤11000mg/L7.527.5075.77320.2097.377.161082.0282727.4886.103-0587.8610l1.88411867.6273.971382.5999.074327.74522.8599.48888平均值82.56993.292.06515合格率/(%14.3反应后中水pH值、挥发酚和COD合格率为100%。7经济效益6.2内循环BAF处理装置2007年共处理碱渣2500t,与2006年大部分委内循环BAF处理经过填料清洗、BAF池污泥驯托厂外处理和小部分厂内处理相比,200年处理费化后BAF池出口水质分析数据见表8(2007年)。用为330元/t,节约费用2500t×330元/=82.5万表82007年BAF池出口水质分析数据COD日期(7-9)≤5m1≤200mg1L≤150mL同时生成有机相100t,按单价1500元/t计算,02-268.2012.52l768.4产生产值:100t×1500元/t=15万元。278.2616.1616.02-287.788.79690.7合计产生产值:82.5+15=97.5万元。-017.6335.1420.每吨碱渣处理费用为92元/t,总费用为:250003-057.946.46265.0167.2720.20775.1中国煤化工03-137.929.6918.36836DHT计经济效益:97.5平均值7.9813.7219.21085.9NMHG合格率/(%)1000天然气与石油2008年8.2.3独特的反冲洗方式8工艺技术特点内循环BAF工艺的反冲洗技术是一种专属反冲洗技术,该反冲洗技术对现有的滤床反冲洗技术方式进行了彻底的变革。其原理为使用较大强度的8.1碱渣加酸中和装置反冲气流冲击生物滤床,使池内水体以较大的速度pH值控制使用PIC自动控制系统包括pH-向上膨胀,使填料层处于微变速膨胀状态,从而提高Ⅲ型变送器和美国 BROADLEY- JAMES公司生产了滤料层扰动强度和系统应力中的附加切应力。生的高灵敏pH值探头(电极)。物膜及杂质在强烈的剪切、碰撞作用下快速脱落,从而提高了系统的反冲洗效果,避免了滤料的粘结堵2内循环BAF处理装置塞,保持了反应器的活性,达到稳定处理的目的。2.1高品质填料8.2.4完善的监测控制系统生物床采用粘土陶粒,具有较大的比表面积和生物滤池的反冲洗是保障系统正常运行的关总孔容积,抗机械磨损强度高,表面租糙,化学稳定键,对出水水质运行周期、运行状态的影响很大性强。采用独特的空腔率和比表面积相匹配的填本系统的整个反冲洗是保障系统正常运行的关键,料,构成了一个有利于生物相形成的滤床。对出水水质、运行周期、运行状态的影响很大。本系新型曝气技术统的整个反冲洗过程由程序控制,自动按次序控制在传统BAF技术中,因其所采用的滤速较低而管道上的阀门,使系统保护稳定运行。使得污染物的氧化与过滤主要集中在反应器端部约0.5m),整个滤池的容积利用率低,同时由于填料层中气液固三相的分配不均匀,容易出现曝气沟9结论流短路现象,降低处理效率。本技术采用独有的隔本技术的应用使处理后的污水水质基本达到设离式曝气技术,在曝气的同时使污水沿曝气器管道计要求,其中pH值和挥发酚100%合格;COD为提升,再经过生物床,形成大流量内循环,这样既强85,7%,实现了碱渣的无害化处理,具有显著的环保化了污染物在水相与生物相间的传质速度,使污染效益和社会效益。物在滤料层分布更均匀,提高了反应器的容积效率由于碱渣处理装置对控制反应中水的硫化物指又避免了传统曝气方式对滤料的冲刷,能够相当有标缺乏手段,目前的合格率只有14.3%,造成污水产地防止硫细菌、硝化菌等世代周期长的微生物的水质中的硫化物较高,未达到设计要求是下步的工流失,维护了生物相的完整性,而且大流量的内循环作重点。使得滤池具备完全混合式反应器的特点,进入反应器的污水水质得到稀释,从而提高了反应器耐有毒参考文献物质的能力和抗冲击能力使其应用范围更广,运行)吴红内循环BAF技术研究[R]江西:萍乡科环环境工程公司,2005.更稳定中国煤化工CNMHG