馬春梅尚柳彤郭飛何東東(.慶華集團新疆和豐能源化工有限公司,新疆和豐844406)
(2.中國石油烏魯木齊石化公司煉油廠,新疆 烏魯木齊 830019)
低成本的處理煤化工污水并實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放是環(huán)境保護中一項重要的課題。當(dāng)前煤化工主要采用的是生化處理技術(shù)與工藝,效果不理想;同時進入生化處理的污水對污水中的COD、酚類、銨鹽以及重金屬的含量有較為嚴(yán)格的要求。
為充分發(fā)揮微生物的作用,有效地污水中的COD含量實現(xiàn)污水達(dá)標(biāo)排放,需要對進入污水處理系統(tǒng)的污水進行預(yù)處理,以控制污水中的COD、酚類、銨鹽以及重金屬的含量。
污水預(yù)處理措施通常采用的是使用潔凈水均質(zhì)。這樣即增加潔凈水的消耗量,又要求擴大污水處理能力,同時還增加了污水處理設(shè)施設(shè)備的投資。
以往的研究及實際應(yīng)用事實證明,活性炭可以有效地吸附污水中的COD物質(zhì)、酚類、銨鹽以及重金屬。但是,活性炭的價格高昂,用于污水的預(yù)處理,成本過高,所以沒有得到推廣。而煤炭通過低溫?zé)峤猱a(chǎn)生的提質(zhì)煤與活性炭相比,雖然吸附性能低于活性炭,但價格低廉,因此用于煤化工污水的預(yù)處理,可以有效地降低污水處理成本。
使用提質(zhì)煤有針對性地對污水進行預(yù)處理,在企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益的同時還能產(chǎn)生較好的環(huán)境效益和社會效益。
具有一定粒徑和比表面積的提質(zhì)煤(比表面積≥300m2/g,粒徑≮0.5mm)與高濃度的煤化工污水在預(yù)處理混合池中混合形成提質(zhì)煤濃度不大于40%的水煤漿污水,污水在混合池中的停留時間不大于480min,混合溫度不高于45℃。
高濃度煤化工污水在與提質(zhì)煤混合的過程中,污水中的有機物、銨鹽和重金屬被提質(zhì)煤所吸附,污水中COD從30000-35000mg/L降低到2000mg/L以下;吸附溫度30-40℃、吸附時間480min。混合池底部通入空氣,以防止提質(zhì)煤在池中沉淀。
預(yù)處理混合池中水煤漿污水通過溢流方式進入污水收集池,污水收集池中水煤漿污水通過泵打入液固分離器進行污水與提質(zhì)煤的液固分離。在液固分離器中將水煤漿污水分離為含水率小于80%的煤渣和提質(zhì)煤濃度小于5%的低濃度污水。
從液固分離器出來的低濃度污水,被送入過濾器過濾出細(xì)小的提質(zhì)煤,使污水變?yōu)榍宄?。清澈的污水再進入下一道生化工序進行處理。操作溫度30-40℃。過濾出細(xì)小的提質(zhì)煤可以作為鍋爐的燃料使用。
液固分離器分離出的煤渣通過皮帶送入干燥機干燥,降低水分含量。干燥溫度:70-90℃,水分含量:<10%。干燥后煤渣可以作為鍋爐的燃料使用。
工藝流程:煤焦油泥中煤焦油萃取分離工藝流程見圖—1。
試驗采用的低溫?zé)峤馓豳|(zhì)煤的性質(zhì)見下表。
粒徑,m m 0.5~1.5比表面積,m2/g≥350充填密度,g/c m3 550水份,%≤5強度,%≥65
提質(zhì)煤的采購成本為220元/噸。
備注,活性炭的市場價格為4000-5000元/噸。
高濃度煤化工污水來自煤炭熱解過程中產(chǎn)生的污水,污水的性質(zhì)見下表。
序號1 2 3項目p H揮發(fā)酚類(以苯酚計),mg/L油類,mg/L數(shù)值8.7567181序號4 5項目氨氮,mg/L化學(xué)需氧量COD,mg/L數(shù)值470429600
污水原樣經(jīng)過提質(zhì)煤一次吸附后、二次吸附后、三次吸附后,化學(xué)需氧量COD的變化見下表。
項目COD mg/l污水原樣29600一次吸附后15800二次吸附后7200三次吸附后1780
采用煤炭低溫?zé)峤猱a(chǎn)生的提質(zhì)煤可以有效地吸附煤化工污水中的像酚、焦油、氨等有機物,采用試驗條件下的技術(shù)與工藝可以實現(xiàn)將煤化工污水中COD從30000mg/L降低到2000mg/L以下,而且吸附了有機物的煤渣還可以作為鍋爐的燃料使用,也不會產(chǎn)生二次污染。同時,處理污水的成本與傳統(tǒng)的技術(shù)與工藝相比,可降低45%。
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