絮凝劑在煉油污水處理中的篩選及工業(yè)應(yīng)用
【摘要】煉油污水處理場(chǎng)浮選除油率的高低直接影響生化處理的效果及外排污水的合格率,而浮選藥劑則是決定浮選除油率高低的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)污水處理場(chǎng)浮選藥劑的篩選及工業(yè)應(yīng)用,總結(jié)出最佳的藥劑投加方案,使浮選除油率和外排污水合格率大為提高。
【關(guān)鍵詞】有機(jī)高分子絮凝劑;無(wú)機(jī)高分子絮凝劑;除油率;工業(yè)應(yīng)用
浮選技術(shù)是石化行業(yè)煉油污水處理中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一,絮凝劑是決定浮選除油率高低的關(guān)鍵,而浮選除油率的高低直接影響到生化處理的效果及外排污水合格率。目前,絮凝劑按化學(xué)成分可分為金屬鹽類和高分子絮凝劑兩大類。金屬鹽類的品種較少,主要是鋁、鐵鹽及其水解聚合物等低分子鹽類。高分子絮凝劑包括無(wú)機(jī)高分子絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑三大類[1]。
1 工藝流程簡(jiǎn)介
荊門(mén)石化總廠對(duì)污水處理場(chǎng)進(jìn)行改擴(kuò)建后,使得設(shè)計(jì)處理水量達(dá)到了1000 t/h,一級(jí)浮選為全加壓溶氣氣浮,二級(jí)浮選為部分加壓部分回流溶氣氣浮,兩級(jí)浮選均采用計(jì)量泵加藥,工業(yè)風(fēng)攪拌。
近年來(lái),該廠隨著加工原油種類和性質(zhì)的較大變化,煉油加工產(chǎn)生的污水乳化程度越來(lái)越高。采用傳統(tǒng)聚合氯化鋁作絮凝劑,存在投加量大、破乳能力差、產(chǎn)渣量大等問(wèn)題。浮選出水含油平均為45.25 mg/L,遠(yuǎn)達(dá)不到工藝指標(biāo)≤30 mg/L,嚴(yán)重影響了生化處理的效果,直接導(dǎo)致了外排污水合格率偏低(數(shù)據(jù)見(jiàn)表1)。為了提高浮選除油率,確保外排污水達(dá)標(biāo)排放,我們針對(duì)多種型號(hào)的絮凝劑進(jìn)行了篩選實(shí)驗(yàn)。
2 絮凝劑的篩選實(shí)驗(yàn)
2.1 單種絮凝劑實(shí)驗(yàn)
2.1.1 無(wú)機(jī)高分子絮凝劑
根據(jù)廠家提供的無(wú)機(jī)高效絮凝劑(簡(jiǎn)稱A藥劑)制定投加方案,即在水質(zhì)水量穩(wěn)定的情況下,每班(8 h)投加量為75,水量600 t/h,一級(jí)浮選投加50 kg/班,二級(jí)浮選投加25 kg/班。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程因水質(zhì)發(fā)生變化,投加量有所增加。見(jiàn)表2。
2.1.2有機(jī)高分子絮凝劑
針對(duì)廠家提供的五種有機(jī)高分子絮凝劑(分別為B、C、D、E、F),根據(jù)藥劑不同的特性,分別制定了實(shí)驗(yàn)投加方案,具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。從整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程看,有機(jī)高分子絮凝劑在試驗(yàn)過(guò)程產(chǎn)生絮凝體速度快,水質(zhì)透明度高,產(chǎn)生的浮渣黑而密,并且量少,去除率高,浮選除油率大為提高。藥劑為液體桶裝,溶解性好,不會(huì)堵塞計(jì)量泵,也不會(huì)在藥管、閥門(mén)、機(jī)泵等處結(jié)垢,降低了設(shè)備的維修次數(shù)。而且有機(jī)藥劑產(chǎn)生浮渣量約為聚合鋁1/3,浮渣處理費(fèi)用約占整個(gè)污水處理費(fèi)用的1/3,可以節(jié)約大量“三泥”處理費(fèi)用,減少二次污染,保證污水處理場(chǎng)的后路暢通。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,同時(shí)還注意到以下兩個(gè)方面的問(wèn)題:(1)有機(jī)高分子絮凝劑分子量并不是越大越好。一般來(lái)說(shuō)分子量越大對(duì)架橋越有利,絮凝效率越高[2]。但分子量越大,架橋過(guò)程也發(fā)生鏈段間重疊,從而產(chǎn)生一定的排斥作用。分子量過(guò)高時(shí),這種排斥作用可能會(huì)削弱架橋作用,使絮凝效果變差。(2)有機(jī)高分子絮凝劑投加量并不是越多越好,高分子投加量對(duì)絮凝效果有顯著的影響。實(shí)驗(yàn)證明,對(duì)于絮凝的發(fā)生,存在一個(gè)最佳投加量,超過(guò)此量時(shí)絮凝效果會(huì)下降,超過(guò)太多則會(huì)起相反的保護(hù)作用。
2.1.3 無(wú)機(jī)高分子絮凝劑與有機(jī)高分子絮凝劑性能的比較
具體性能對(duì)比如表3所示。
2.2 復(fù)合絮凝劑實(shí)驗(yàn)室篩選實(shí)驗(yàn)
在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我們還進(jìn)行了無(wú)機(jī)高分子和有機(jī)高分子絮凝劑的復(fù)合投加實(shí)驗(yàn)。即一級(jí)浮選投加無(wú)機(jī)高分子絮凝劑、二級(jí)浮選投加有機(jī)高分子絮凝劑,或者一級(jí)浮選投加有機(jī)高分子絮凝劑、二級(jí)浮選投加無(wú)機(jī)高分子絮凝劑。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。
通過(guò)實(shí)驗(yàn),不難看出有機(jī)高分子與無(wú)機(jī)高分子絮凝劑聯(lián)合使用的主要優(yōu)點(diǎn)在于:(1)保證浮選出水的澄清度;(2)增大絮體的體積、強(qiáng)度和吸附活性 ;(3)提高濃縮、過(guò)濾和離心分離等效率;(4)加快絮體形成、沉淀、過(guò)濾等過(guò)程的度,從而提高構(gòu)筑物的處理能力;(5)改善污泥的可壓縮性,減少其沉淀容積;(6)節(jié)省處理所需要的藥劑費(fèi)用;(7)擴(kuò)大絮凝的有效pH值范圍。
3 工業(yè)應(yīng)用
通過(guò)絮凝劑的篩選實(shí)驗(yàn),我們最終徹底淘汰了傳統(tǒng)聚合氯化鋁。由篩選實(shí)驗(yàn)試出的無(wú)機(jī)絮凝劑A和有機(jī)絮凝劑F、E進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用,即一級(jí)浮選投加無(wú)機(jī)絮凝劑,二級(jí)浮選投加有機(jī)絮凝劑。工業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。
由上表可以看到,在水質(zhì)特征相同的條件下,有機(jī)和無(wú)機(jī)絮凝劑的配比對(duì)浮選有一定的影響,也就是說(shuō)有機(jī)和無(wú)機(jī)絮凝劑的配比有一個(gè)最佳值才能充分發(fā)揮藥劑的最佳性能。因此,還要根據(jù)水質(zhì)的實(shí)際情況確定藥劑的最佳投加比例,以充分發(fā)揮出藥劑的最佳性能。
4 結(jié)論
(1)通過(guò)絮凝劑的工業(yè)篩選試驗(yàn)以及工業(yè)應(yīng)用,找到了除油效果最佳的方案,即無(wú)機(jī)高分子和有機(jī)高分子絮凝劑復(fù)合投加方案。
(2)由于有機(jī)高分子絮凝劑的除油效果受到諸多方面的影響,其絮凝的高效性并未完全體現(xiàn)出來(lái),無(wú)機(jī)和有機(jī)高分子絮凝劑的投加配比還要根據(jù)不同的水質(zhì)特征,確定適當(dāng)配比和最佳工藝。
參考文獻(xiàn)
[1]常青.水處理絮凝劑[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2003.
[2]李德豪,何東升,陳建軍,等.煉油污水氣浮絮凝處理的工業(yè)試驗(yàn)[J].石油煉制與化工,2000,31(11).
[3]陳志莉,葉茂平,含油污水處理絮凝劑的選用研究[J].環(huán)境保護(hù),2002,(1).
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