絮凝剂在炼油污水处理中的筛选及应用

作者:熊泽云 李…    文章来源:谷腾水网    点击数:1267    更新时间:2010/4/1
 【摘要】炼油污水处理场浮选除油率的高低直接影响生化处理的效果及外排污水的合格率,而浮选药剂则是决定浮选除油率高低的关键。通过对污水处理场浮选药剂的筛选及工业应用,总结出最佳的药剂投加方案,使浮选除油率和外排污水合格率大为提高。

【关键词】有机高分子絮凝剂;无机高分子絮凝剂;除油率;工业应用

浮选技术是石化行业炼油污水处理中应用最为广泛的技术之一,絮凝剂是决定浮选除油率高低的关键,而浮选除油率的高低直接影响到生化处理的效果及外排污水合格率。目前,絮凝剂按化学成分可分为金属盐类和高分子絮凝剂两大类。金属盐类的品种较少,主要是铝、铁盐及其水解聚合物等低分子盐类。高分子絮凝剂包括无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂三大类[1]

1 工艺流程简介

荆门石化总厂对污水处理场进行改扩建后,使得设计处理水量达到了1000 th,一级浮选为全加压溶气气浮,二级浮选为部分加压部分回流溶气气浮,两级浮选均采用计量泵加药,工业风搅拌。

近年来,该厂随着加工原油种类和性质的较大变化,炼油加工产生的污水乳化程度越来越高。采用传统聚合氯化铝作絮凝剂,存在投加量大、破乳能力差、产渣量大等问题。浮选出水含油平均为4525 mgL,远达不到工艺指标≤30 mgL,严重影响了生化处理的效果,直接导致了外排污水合格率偏低(数据见表1)。为了提高浮选除油率,确保外排污水达标排放,我们针对多种型号的絮凝剂进行了筛选实验。

2 絮凝剂的筛选实验

21 单种絮凝剂实验

211 无机高分子絮凝剂

根据厂家提供的无机高效絮凝剂(简称A药剂)制定投加方案,即在水质水量稳定的情况下,每班(8 h)投加量为75,水量600 th,一级浮选投加50 kg/班,二级浮选投加25 kg/班。整个试验过程因水质发生变化,投加量有所增加。见表2

212有机高分子絮凝剂

针对厂家提供的五种有机高分子絮凝剂(分别为BCDEF),根据药剂不同的特性,分别制定了实验投加方案,具体数据见表2。从整个实验过程看,有机高分子絮凝剂在试验过程产生絮凝体速度快,水质透明度高,产生的浮渣黑而密,并且量少,去除率高,浮选除油率大为提高。药剂为液体桶装,溶解性好,不会堵塞计量泵,也不会在药管、阀门、机泵等处结垢,降低了设备的维修次数。而且有机药剂产生浮渣量约为聚合铝13,浮渣处理费用约占整个污水处理费用的1/3,可以节约大量“三泥”处理费用,减少二次污染,保证污水处理场的后路畅通。

在实验过程中,同时还注意到以下两个方面的问题:(1)有机高分子絮凝剂分子量并不是越大越好。一般来说分子量越大对架桥越有利,絮凝效率越高[2]。但分子量越大,架桥过程也发生链段间重叠,从而产生一定的排斥作用。分子量过高时,这种排斥作用可能会削弱架桥作用,使絮凝效果变差。(2)有机高分子絮凝剂投加量并不是越多越好,高分子投加量对絮凝效果有显著的影响。实验证明,对于絮凝的发生,存在一个最佳投加量,超过此量时絮凝效果会下降,超过太多则会起相反的保护作用。

213 无机高分子絮凝剂与有机高分子絮凝剂性能的比较

具体性能对比如表3所示。

22 复合絮凝剂实验室筛选实验

在上述实验的基础上,我们还进行了无机高分子和有机高分子絮凝剂的复合投加实验。即一级浮选投加无机高分子絮凝剂、二级浮选投加有机高分子絮凝剂,或者一级浮选投加有机高分子絮凝剂、二级浮选投加无机高分子絮凝剂。具体数据见表4

通过实验,不难看出有机高分子与无机高分子絮凝剂联合使用的主要优点在于:(1)保证浮选出水的澄清度;(2)增大絮体的体积、强度和吸附活性(3)提高浓缩、过滤和离心分离等效率;(4)加快絮体形成、沉淀、过滤等过程的度,从而提高构筑物的处理能力;(5)改善污泥的可压缩性,减少其沉淀容积;(6)节省处理所需要的药剂费用;(7)扩大絮凝的有效pH值范围。

3 工业应用

通过絮凝剂的筛选实验,我们最终彻底淘汰了传统聚合氯化铝。由筛选实验试出的无机絮凝剂A和有机絮凝剂FE进行了工业应用,即一级浮选投加无机絮凝剂,二级浮选投加有机絮凝剂。工业应用数据见表5

由上表可以看到,在水质特征相同的条件下,有机和无机絮凝剂的配比对浮选有一定的影响,也就是说有机和无机絮凝剂的配比有一个最佳值才能充分发挥药剂的最佳性能。因此,还要根据水质的实际情况确定药剂的最佳投加比例,以充分发挥出药剂的最佳性能。

4 结论

(1)通过絮凝剂的工业筛选试验以及工业应用,找到了除油效果最佳的方案,即无机高分子和有机高分子絮凝剂复合投加方案。

(2)由于有机高分子絮凝剂的除油效果受到诸多方面的影响,其絮凝的高效性并未完全体现出来,无机和有机高分子絮凝剂的投加配比还要根据不同的水质特征,确定适当配比和最佳工艺。

参考文献

[1]常青.水处理絮凝剂[M].化学工业出版社,2003

[2]李德豪,何东升,陈建军,等.炼油污水气浮絮凝处理的工业试验[J].石油炼制与化工,200031(11)

[3]陈志莉,叶茂平,含油污水处理絮凝剂的选用研究[J].环境保护,2002(1)

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