第5期何愛(ài)明等:堿渣處理工藝應(yīng)用45堿渣處理工藝應(yīng)用何愛(ài)明,張靜,李聰敏,王偉(南陽(yáng)石蠟精細(xì)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(duì)人和環(huán)境極為有害,是一種危險(xiǎn)固體廢物。通過(guò)加酸中和反應(yīng)和BAF池處理后,再進(jìn)入污水處理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,實(shí)現(xiàn)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(nèi)循環(huán);BAF池;無(wú)害化處理;環(huán)境保護(hù)中圖分類(lèi)號(hào):X74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1003-3467(2008)05-0045-03南陽(yáng)石蠟精細(xì)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(guī)模62萬(wàn)va的燃隔離曝氣技術(shù),在生物濾池內(nèi)部構(gòu)成一個(gè)大流量?jī)?nèi)料一潤(rùn)滑油(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(nèi)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(duì)該污水具備良好適應(yīng)組成。堿渣是一種危險(xiǎn)固體廢物,伴有惡臭,按照固性的優(yōu)勢(shì)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(yīng)在長(zhǎng)周期運(yùn)行中輔之以高效氣體濾床反沖洗專(zhuān)有技對(duì)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(wěn)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(xì)化工廠(chǎng)的堿渣需先進(jìn)行預(yù)處理,2.1內(nèi)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(guī)污水處理pH值,7.5-8.5;COD,≤11000mg/L;硫化系統(tǒng)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(nèi)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn),在滿(mǎn)足硫化氫完全吸收、符合循環(huán)BAF處理部分內(nèi)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(yīng)濃度污水的混合比為1:20,具體數(shù)據(jù)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(yīng)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(jī)油類(lèi)。4工藝技術(shù)特點(diǎn)1.2內(nèi)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(nèi)循環(huán)BAF處理部分利用pH值控制使用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng),包括pH污水處理的好氧處理原理。內(nèi)循環(huán)BAF工藝技術(shù)ⅢB型變送器和美國(guó) BROADLEY- JAMES公司生是在傳統(tǒng)的生物曝氣濾池BAF技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而產(chǎn)的中國(guó)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(xiàng)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(shè)4.77m3/h硫酸中和罐-兩級(jí)內(nèi)循環(huán)BAF池含油污水處理系統(tǒng)達(dá)標(biāo)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(nèi)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(qiáng)度和系統(tǒng)應(yīng)力中的附加切應(yīng)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(qiáng)烈的剪切、碰撞作用下快速脫落,從總孔容積,抗機(jī)械磨損強(qiáng)度高,表面粗糙,化學(xué)穩(wěn)定而提高了系統(tǒng)的反沖洗效果,避免了濾料的粘結(jié)堵性強(qiáng)。采用獨(dú)特的空腔率和比表面積相匹配的填塞保持了反應(yīng)器的活性達(dá)到穩(wěn)定處理的目的。料,構(gòu)成了一個(gè)有利于生物相形成的濾床。4.2.4完善的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)4.2.2新型曝氣技術(shù)生物濾池的反沖洗是保障系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)在傳統(tǒng)BAF技術(shù)中,因其所采用的濾速較低而鍵對(duì)出水水質(zhì)、運(yùn)行周期、運(yùn)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(yīng)器端部本系統(tǒng)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(tǒng)保持穩(wěn)定運(yùn)行。料層中氣液固三相的分配不均勻,容易出現(xiàn)曝氣溝流短路現(xiàn)象降低處理效率。本技術(shù)采用獨(dú)有的隔5主要參數(shù)和質(zhì)量控制指標(biāo)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(yīng)工藝參數(shù)提升,再經(jīng)過(guò)生物床,形成大流量?jī)?nèi)循環(huán),這樣既強(qiáng)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(yīng)器的容積效率,換頻次,1次/天。又避免了傳統(tǒng)曝氣方式對(duì)濾料的沖刷,能夠有效地5.2內(nèi)循環(huán)BAF工藝參數(shù)防止硫細(xì)菌、硝化菌等世代周期長(zhǎng)的微生物的流失,內(nèi)循環(huán)BAF工藝的操作參數(shù)見(jiàn)表2。維護(hù)了生物相的完整性,而且大流量的內(nèi)循環(huán)使得表2內(nèi)循環(huán)BAF工藝參數(shù)表濾池具備完全混合式反應(yīng)器的特點(diǎn),進(jìn)人反應(yīng)器的級(jí)內(nèi)循環(huán)二級(jí)內(nèi)循環(huán)污水水質(zhì)得到稀釋,從而提高了反應(yīng)器耐有毒物質(zhì)BAF的能力和抗沖擊能力,使其應(yīng)用范圍更廣,運(yùn)行更穩(wěn)處理污水量/m3h停留時(shí)間/h有效容積/m34.2.3獨(dú)特的反沖洗方式COD降解諫率8.5內(nèi)循環(huán)BAF工藝的反沖洗技術(shù)是一種專(zhuān)屬反中國(guó)煤化工5200沖洗技術(shù),該反沖洗技術(shù)對(duì)現(xiàn)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(qiáng)度的53內(nèi)循壞BAF卑間權(quán)應(yīng)池的設(shè)計(jì)參數(shù)反沖氣流沖擊生物濾床,使池內(nèi)水體以較大的速度內(nèi)循環(huán)單向反應(yīng)池的設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)下頁(yè)表3。第5期何愛(ài)明等:堿渣處理工藝應(yīng)用表3單間反應(yīng)池的設(shè)計(jì)參數(shù)6工程投資名稱(chēng)數(shù)量和規(guī)格單間池的規(guī)格/4600x4360×4250堿渣經(jīng)配水稀釋預(yù)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(fèi)用為270.05萬(wàn)元,其單間池填料面積/m215.0它費(fèi)用為40.51萬(wàn)元,預(yù)備費(fèi)用為2484萬(wàn)元。填料層高度/m單間池曝氣量/Nm3h11507應(yīng)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(biāo)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(wěn),自控系統(tǒng)運(yùn)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(tǒng)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(yùn)行效率,見(jiàn)表4。表4堿渣處理反應(yīng)后中水分析數(shù)據(jù)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(yīng)后中水pH值、揮發(fā)酚和CoD合格率為100%。8經(jīng)濟(jì)效益72內(nèi)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(nèi)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(nèi)處理相比,2006年處理費(fèi)用BAF池出口水質(zhì)分析數(shù)據(jù)(2007年)見(jiàn)表5。為330元/t:節(jié)約費(fèi)用82.5萬(wàn)元,同時(shí)生成有機(jī)相表5BAF池出口水質(zhì)分析數(shù)據(jù)表日期pH硫化物揮發(fā)酚c00100t按單價(jià)1500元/t計(jì)算,產(chǎn)生產(chǎn)值:15萬(wàn)元兩項(xiàng)合計(jì)97.5萬(wàn)元。每噸堿渣處理費(fèi)用為92元/m氣 L mgLm,Lt,總費(fèi)用為23萬(wàn)元,折舊費(fèi)用按40萬(wàn)元計(jì)算,總費(fèi)2月26日8.201768.42月27日8.26用為63萬(wàn)元。合計(jì)經(jīng)濟(jì)效益34.5萬(wàn)元。2月28日7.788.79690.79結(jié)論3月1日7.6335.14782.13月5日7.946.461265.0本技術(shù)的應(yīng)用使處理后的污水水質(zhì)基本達(dá)到設(shè)3月6日8.1620.20計(jì)要求,其中pH值和揮發(fā)酚100%合格,COD為3月13836.585.7%,實(shí)現(xiàn)了堿渣的無(wú)害化處理,具有顯著的環(huán)保平均值71085.9效益和社會(huì)效益。由于堿渣處理裝置對(duì)控制反應(yīng)中合格值79≤1500水的硫化物指標(biāo)缺乏手段,日前的合格率只有中國(guó)煤化工校高,未達(dá)到設(shè)計(jì)注:合格率單位要求CNMHG