第5期何愛明等:堿渣處理工藝應(yīng)用45堿渣處理工藝應(yīng)用何愛明,張靜,李聰敏,王偉(南陽石蠟精細化工廠,河南南陽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,對人和環(huán)境極為有害,是一種危險固體廢物。通過加酸中和反應(yīng)和BAF池處理后,再進入污水處理系統(tǒng),實現(xiàn)達標排放,實現(xiàn)堿渣無害化處理,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;無害化處理;環(huán)境保護中圖分類號:X74文獻標識碼:B文章編號:1003-3467(2008)05-0045-03南陽石蠟精細化工廠始建于1975年,經(jīng)過三十來。通過采用輕質(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va的燃隔離曝氣技術(shù),在生物濾池內(nèi)部構(gòu)成一個大流量內(nèi)料一潤滑油(蠟)一化工型企業(yè)。我廠產(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該污水具備良好適應(yīng)組成。堿渣是一種危險固體廢物,伴有惡臭,按照固性的優(yōu)勢微生物相形成專屬性能好的生物氧化床體廢物“減量化、資源化和無害化”的處理原則,應(yīng)在長周期運行中輔之以高效氣體濾床反沖洗專有技對堿渣進行資源化和無害化處理。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方案研究南陽石蠟精細化工廠的堿渣需先進行預(yù)處理,2.1內(nèi)循環(huán)BAF池進水水質(zhì)要求去除其中的大部污染物后方可再進入常規(guī)污水處理pH值,7.5-8.5;COD,≤11000mg/L;硫化系統(tǒng)進行處理。物,≤600mg/L;揮發(fā)酚,≤1350mg/L;石油類,≤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)通過實驗室實驗,在滿足硫化氫完全吸收、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)見下頁表1。堿渣是含有多種廢棄堿液化合物的總稱。堿渣中含有環(huán)烷酸鈉、酚鹽、硫醇硫醚類硫化物、油類及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)工藝流程如下頁圖1所示。生成環(huán)烷酸、酚、硫酸鈉、硫化鈉等,經(jīng)過靜置分層,下層生成中和后污水,上層生成污油等有機油類。4工藝技術(shù)特點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 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)的中國煤化工收稿日期:2008-01-29CNMHG作者簡介:何愛明(1972-),男,工程師從事技術(shù)管理工作,電話:(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)酚石油類項目第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-兩級內(nèi)循環(huán)BAF池含油污水處理系統(tǒng)達標排放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)填料了濾料層擾動強度和系統(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)在強烈的剪切、碰撞作用下快速脫落,從總孔容積,抗機械磨損強度高,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。采用獨特的空腔率和比表面積相匹配的填塞保持了反應(yīng)器的活性達到穩(wěn)定處理的目的。料,構(gòu)成了一個有利于生物相形成的濾床。4.2.4完善的監(jiān)測控制系統(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出水水質(zhì)、運行周期、運行狀況的影響很大。使得污染物的氧化與過濾主要集中在反應(yīng)器端部本系統(tǒng)的整個反沖洗過程由程序控制,自動按次序(約0.5m),整個濾池的容積利用率低,同時由于填控制管道上的閥門,使系統(tǒng)保持穩(wěn)定運行。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)采用獨有的隔5主要參數(shù)和質(zhì)量控制指標離式曝氣技術(shù),在曝氣的同時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)過生物床,形成大流量內(nèi)循環(huán),這樣既強pH值,7.5~8.5;工業(yè)風壓力,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)防止硫細菌、硝化菌等世代周期長的微生物的流失,內(nèi)循環(huán)BAF工藝的操作參數(shù)見表2。維護了生物相的完整性,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,進人反應(yīng)器的級內(nèi)循環(huán)二級內(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,運行更穩(wěn)處理污水量/m3h停留時間/h有效容積/m34.2.3獨特的反沖洗方式COD降解諫率8.5內(nèi)循環(huán)BAF工藝的反沖洗技術(shù)是一種專屬反中國煤化工5200沖洗技術(shù),該反沖洗技術(shù)對現(xiàn)有的濾床反沖洗技術(shù)CNMH方式進行了徹底的變革。其原理為使用較大強度的53內(nèi)循壞BAF卑間權(quán)應(yīng)池的設(shè)計參數(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)計參數(shù)見下頁表3。第5期何愛明等:堿渣處理工藝應(yīng)用表3單間反應(yīng)池的設(shè)計參數(shù)6工程投資名稱數(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/m337.53354萬元,其中直接工程費用為270.05萬元,其單間池填料面積/m215.0它費用為40.51萬元,預(yù)備費用為2484萬元。填料層高度/m單間池曝氣量/Nm3h11507應(yīng)用時間及效果單間池反沖洗風量/Nm,min54BAF池進水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制指標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%。了裝置的運行效率,見表4。表4堿渣處理反應(yīng)后中水分析數(shù)據(jù)石油類硫化物揮發(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)過填料清洗、污泥馴化后廠外處理和小部分廠內(nèi)處理相比,2006年處理費用BAF池出口水質(zhì)分析數(shù)據(jù)(2007年)見表5。為330元/t:節(jié)約費用82.5萬元,同時生成有機相表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1500元/t計算,產(chǎn)生產(chǎn)值:15萬元兩項合計97.5萬元。每噸堿渣處理費用為92元/m氣 L mgLm,Lt,總費用為23萬元,折舊費用按40萬元計算,總費2月26日8.201768.42月27日8.26用為63萬元。合計經(jīng)濟效益34.5萬元。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)基本達到設(shè)3月6日8.1620.20計要求,其中pH值和揮發(fā)酚100%合格,COD為3月13836.585.7%,實現(xiàn)了堿渣的無害化處理,具有顯著的環(huán)保平均值71085.9效益和社會效益。由于堿渣處理裝置對控制反應(yīng)中合格值79≤1500水的硫化物指標缺乏手段,日前的合格率只有中國煤化工校高,未達到設(shè)計注:合格率單位要求CNMHG