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兰炭加工污水处理案例分享

作者:漓源环保来源:漓源环保 浏览次数: 日期:2019.12.12

        兰炭是一种新型的碳素材料,由于其价格较低,并具有高固定碳、高比电阻、高化学活性等优点,被广泛用于电石、铁合金、化肥造气、碳化硅、高炉喷吹和民用清洁型煤制造等行业。兰炭污水是以低阶煤为原料,在中低温(600~800℃)干馏、煤气净化和熄焦过程中产生的一种工业污水,其成分复杂,含有大量的硫化物、氰化物、氨氮、硫氰化物、焦油类化合物、酚基化合物、杂环化合物和多环芳烃等。该类工业污水处理时可生化性差、难降解,因此处理难度大,生化前需进行预处理,特别是酚类物质,其毒性较大,对微生物有毒杀作用,可使蛋白质凝固。通过调研有关企业,兰炭污水处理时的油浓度基本为1000~1500mg/L、COD浓度为15000~28000mg/L、总酚浓度为4500~7000mg/L、氨氮浓度为2500~3500mg/L、色度为(1~2)×104倍、BOD5/COD值为0.02~0.15。对兰炭污水的处理工艺也不尽相同,而污水处理设施运行不正常,主要问题是气浮机由于焦油板结而运行不正常,出水含油高、吹脱脱氨效率低、挥发酚去除率低、运行成本高等。由于预处理效果不理想,BOD5/COD值较低,造成后续生化系统运行不稳定。目前,兰炭污水处理工艺不太成熟,相关报道较少。

        1.旋流气浮除油装置

        旋流气浮除油装置采用由不锈钢加工而成的竖式旋流气浮机,其特点是可利用兰炭污水中含有大量碳酸盐和碳酸氢盐,以及旋流移动过程增大了微气泡和油滴接触粘附的机会,停留时间短,能够快速去除分散油和乳化油,除油效率高。该装置处理量为1m3/h,由1个旋流除油筒(500mm×1500mm)、1台高压泵(Q=2m3/h,H=45m,N=0.75kW)、1台电磁流量计、1台射流器、1台加酸泵(Q=50L/h,H=100m,N=0.75kW)、1个200L塑料桶组成。

        1.2萃取脱酚装置

        旋流气浮除油装置出水pH值在2左右,刚好达到酸性体系DF萃取剂所需的佳条件,利用旋流气浮出水为酸性的特点,可去除兰炭污水中的单元酚和多元酚。萃取塔由不锈钢加工而成,内部添加瓷环填料,进水与萃取剂通过射流混合器混合,中部进水,下部出水,上部出萃取剂。再生塔的材质为不锈钢,萃取剂与氢氧化钠采用射流器混合后从中部进入,萃取剂从上部出,酚钠盐从下部排出。该装置的处理量为0.5m3/h,由1个萃取塔(500mm×2000mm)、1个再生塔(300mm×1500mm)、2台高压泵(Q=1m3/h,H=39m,N=0.37kW)、2台玻璃转子流量计、2台射流器、1台加萃取剂泵(Q=1m3/h,H=39m,N=0.37kW)、1台加碱泵(Q=100L/h,H=60m,N=0.2kW)、4个200L桶组成。

        1.3蒸氨装置

        蒸氨塔采用玻璃加工而成,内部装有惰性填料,并配有自然冷却、水冷却及放空系统。污水在蒸馏塔内的停留时间为2h。该装置的处理量为1L/h,由1个蒸馏塔(30mm×800mm)、1台加热套、2台计量泵(Q=2L/h,H=60m,N=0.2kW)、1个200L桶、3个50L塑料桶组成。

        (1)处理兰炭污水过程中,一般采用混凝气浮作为预处理除油,但是混凝除油率低,原水中的重油与灰渣结块沉积池底排不出,造成设备不能正常运行。采用调节pH值破乳强化旋流气浮装置除油效果较好,对油的去除率可达97.5%,可将浮油和油渣排走。

        (2)通过对比苯、MIBK和DF萃取剂的萃取效果发现,DF萃取剂对COD、TOC、总酚和挥发酚的去除率较高,其中对挥发酚的去除率达到99%。

        (3)本试验中,污水的氨氮浓度高,在馏分比为4%的条件下,采用蒸氨工艺对氨氮的去除率达到97.3%,出水水质满足后续生化处理工艺的要求。

        (4)采用强化旋流气浮/萃取脱酚/蒸氨组合工艺预处理后,BOD5/COD值由0.12提高到0.28,可满足后续生化处理工艺的要求。

 

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