CN102452696B - 一种高盐含量高cod碱渣中和水的治理方法 - Google Patents
一种高盐含量高cod碱渣中和水的治理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种高盐含量高COD碱渣中和水的治理方法,在-5℃~5℃进行萃取,萃取剂为石油馏分和/或有机胺,萃取后的物料沉降分离出油相、水相和固体物质。本发明方法可以采用简单的萃取方法获得较高的COD脱除效率,同时获得较高的脱盐效果,处理出水的可生化性提高,减少对污水处理场的冲击。
Description
技术领域
本发明提供一种高盐含量高COD碱渣中和水的治理方法,碱渣中和水主要有:柴油碱渣中和回收环烷酸后的废水;液态烃或汽油碱渣通过湿式氧化,中和回收粗酚后的废水等。这些废水的主要污染物有酸碱中和产生大量的盐,以及残留的环烷酸和酚类物质,COD为5000mg/L~60000mg/L,而且是难生化处理污水,对石化炼厂的污水处理场的冲击很大。
背景技术
在炼油厂油品碱洗精制过程中,产生含高浓度污染物的碱性废液,其COD、硫化物和酚的排放量占炼油厂此类污染物排放量的40%~50%以上,主要由常压柴油碱渣、催化汽油碱渣、液态烃碱渣等组成。这类碱渣,如直接排放,会严重污染环境,若将其送至污水处理场,将会严重影响污水处理场的正常操作,使污水难以达标排放,并且严重腐蚀设备。碱渣问题在炼油厂普遍存在。近些年来,随着国家环保法规、标准日趋完备和严格,以及人们对改善环境质量的呼声越来越高,碱渣处理越来越受到重视。
常压柴油碱渣普遍采用硫酸中和回收环烷酸处理,产生柴油碱渣中和水,COD为5000mg/L~30000mg/L;汽油碱渣有的进行湿式氧化处理,有的直接用硫酸中和回收粗酚,产生汽油碱渣中和水,COD为20000mg/L~40000mg/L;液态烃碱渣普遍单独或与汽油碱渣混合一起进行湿式氧化处理,氧化废液用硫酸中和,回收酚、石油酸,产生碱渣中和水,COD为30000mg/L~60000mg/L。炼油厂这几股碱渣中和水加在一起,水量大约在3t/h~10t/h,普遍处理方法是调pH值为中性,用大量低浓度污水稀释后进污水处理场生化处理,污水处理场水量在200t/h~600t/h,而这几股碱渣的COD总量可能占到整个污水处理场进水COD总量的15%~45%。这些碱渣中和水,COD含量高,盐浓度高,生化性差,严重影响污水处理场净化水达标排放和净化水回用。
针对高浓度碱渣中和水的处理,有些专利提出了处理技术,有水解法、氧化、生物法、萃取法、膜过滤法等。CN98121081.3公开了一种废碱液的处理方法,采用湿式氧化+间歇式活性污泥法(SBR)联合处理碱渣的方法。但由于湿式氧化后的废水中COD浓度仍很高,而且无机盐含量也相当高(有的碱渣中含200g/L~300g/L)。无机盐对微生物具有毒害作用,SBR法中的微生物一般能忍受小于30g/L的无机盐含量,超过这个值以后,微生物开始解体并上浮,最终造成活性污泥流失,反应器运行失败。因此采用SBR法处理碱渣废水时,要采用较多的新鲜水对原水进行稀释,以满足进水中无机盐含量小于30g/L的要求。这样,新鲜水的用量一般为10倍原水量以上时,才能进入SBR反应池,另外此工艺的剩余污泥量较多,需要定期排出剩余污泥,增加了后处理费用。
CN00110702.X提出了一种碱渣废水的净化方法,包括在活性污泥存在下,碱渣废水与含氧气体接触,净化后出水由膜过滤排出,所使用的膜为微滤膜或超滤膜。但是该专利只适用于进水COD<12000mg/L,无机盐含量<50mg/L。对于大部分碱渣中和水的COD都远高于这个指标,仍需要新鲜水稀释。
CN200510041778.8介绍了一种炼厂碱渣络合萃取脱酚的方法,使用了两种混合萃取剂I和II,先后与碱渣混合,络合萃取,得到三相萃取体系,一相为萃余相,用NaOH反萃相I,得到萃取剂I和酚,加热反萃相II,可脱除相II中的硫化物,得到萃取剂II,起到同时脱硫和酚的作用。CN02114790.6介绍了一种炼油碱性废水脱酚的方法,使用半成品汽油多级萃取脱酚。但是该方法未涉及处理含有环烷酸类的碱渣废水,而且无法脱盐,高盐含量对后续污水处理场生化处理仍有较大冲击。
CN200810015301.6公开了一种利用循环技术综合处理柴油碱渣的工艺,水浴控制温度在50℃~100℃,碱渣用高效聚合型破乳剂、芒硝、硫酸及热力法结合破乳,加硫酸使pH值在6~10,破乳剂、芒硝用量分别为碱渣重的0.003%~0.03%、10%~80%,静置0.5~6小时后分层,分出废碱水和柴油。废碱水加硫酸酸化,控制温度在50℃~80℃,pH值在4~6,静置1~8小时,回收酚,再酸化至pH值2~4,静置1~8小时,回收环烷酸。回收后的废碱水经浓缩、冷却至10℃~30℃结晶得到芒硝作破乳剂循环使用,结晶后的废水按重量加入1ppm~5ppm聚丙烯酰胺,再加入NaOH配制成碱洗液,循环于柴油的碱洗过程。该方法仅涉及酸化回收环烷酸和酚,但出水COD仍较高,仍存在出水无法有效处理的问颗。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种高盐含量高COD碱渣中和水的治理方法,回收石油酸和硫酸钠,可以解决碱渣中和水对污水处理场的冲击问题,显著提高了污水回用比例,降低污水处理场投资规模和运行费用,实现污水处理场净化水达标排放。
本发明高盐含量高COD碱渣中和水的治理方法为:在-5℃~5℃进行萃取,萃取剂为石油馏分和/或有机胺,萃取后的物料沉降分离出油相、水相和固体物质。
本发明方法中,萃取剂为煤油馏分或柴油馏分,有机胺为C8~C10的叔胺,也可以是石油馏分和有机胺的混合物,混合使用时,有机胺占混合萃取剂体积的5%~40%。
本发明方法中,萃取可以采用常规的萃取设备,如混合萃取设备、错流萃取设备、逆流萃取设备等。萃取剂的用量与碱渣中和水体积的体积比一般为1∶2~1∶8,萃取一般为1~10级。每级萃取可以使用相同的萃取剂,也可以使用不同的萃取剂。
本发明方法中,可根据现场实际条件和碱渣中和水的COD来确定选用的萃取剂的种类。当碱渣中和水COD的浓度偏高,高达40000mg/L~60000mg/L,如现场条件允许可以选取石油中间产品(如未经过精制的粗煤油、粗柴油)进行多级萃取,可使COD降低80%以上,萃取后的废萃取剂可以直接返回油品精制装置加工,这样可以省去萃取剂再生装置,减少投资。当碱渣中和水的COD较低或者波动比较大,浓度为5000mg/L~60000mg/L,或者现场没有可以利用的石油中间产品,可以选取有机胺类(如三烷基叔胺),进行化学络合萃取以提高萃取效率,萃取级数不需太高,可使COD降低85%以上。为了充分发挥有机胺类的络合反应能力,需要保证碱渣中和水的pH<2,萃取后的废萃取剂可以使用NaOH溶液洗涤再生、或者蒸馏再生以反复利用。
本发明中的高盐含量高COD的碱渣中和水主要来源于柴油碱渣中和回收环烷酸后的废水、液态烃或汽油碱渣通过湿式氧化中和回收粗酚后的废水等。其中CODCr为一般为5000mg/L~60000mg/L,盐含量为80g/L~300g/L。
本发明方法的其它操作可以按本领域常规方法进行。
本发明方法在低温下对高盐含量高COD碱渣中和水进行处理时,COD去除率可以达到80%以上,同时可以获得50%~75%左右的脱盐效果,使得处理出水易于生化处理,对污水处理场不造成冲击,提高废水达标排放。
本发明方法采用较低的萃取温度,可以降低水中有机污染物的溶解度,同时低温时盐的析出可以提高萃取效果,在其它萃取条件相同时COD脱除率较高,如可以在较低的萃取级数时获得较高的脱COD效果。
具体实施方式
下面结合实例进一步阐明本发明方法和效果。
实施例1
一股碱洗汽油碱渣废水,经过中和回收酚类后,得到碱渣中和水的COD为5.22×104mg/L,全盐量为9.13×104mg/L,pH<2。使用本发明方法处理,首先将碱渣中和水温度由室温20℃降至-1℃,由于该碱渣废水浓度较高,可以使用粗煤油剂进行多级萃取,同时由于pH<2,也可以使用有机胺类萃取剂。分别采用C8三烷基叔胺单级萃取(即1级萃取)和粗柴油7级错流萃取,水剂比均为4,使用三烷基叔胺萃取后的废萃取剂需要用20%的NaOH溶液再生。
经过处理后,碱渣中和水的全盐量降至4.23×104mg/L,全盐量去除率为53.7%。使用三烷基叔胺单级萃取时,COD降至5.71×103mg/L,COD去除率达到89.2%,废萃取剂再生后重复使用,COD去除率仍维持在80%以上。使用煤油为萃取剂多级萃取时,COD降至9.36×103mg/L,COD去除率达到82.4%。
实施例2
一股碱洗柴油碱渣废水,经过中和回收环烷酸后,得到碱渣中和水的COD为9.42×103mg/L,全盐量为1.63×105mg/L,pH3~4。使用本发明方法处理,由于该碱渣废水浓度较低,选用有机胺类萃取剂,需要将碱渣中和水pH调节至2以下。废水温度由室温20℃降至1℃,使用C9三烷基叔胺单级萃取,水剂比为4,使用后的废萃取剂使用20%的NaOH溶液再生。
经过上述处理后,碱渣中和水的全盐量降至4.61×104mg/L,全盐量去除率为71.7%,使用三烷基叔胺单级萃取后,COD降至2.21×103mg/L,COD去除率为80.4%。废萃取剂经过碱液再生后重复使用,COD去除率仍维持在80%以上。
Claims (10)
1.一种高盐含量高COD碱渣中和水的治理方法,其特征在于:在-5℃~5℃进行萃取,萃取剂为石油馏分和/或有机胺,萃取后的物料沉降分离出油相、水相和固体物质。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:萃取剂石油馏分为煤油馏分或柴油馏分。
3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:萃取剂有机胺为C8~C10的叔胺。
4.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:萃取剂为石油馏分和有机胺的混合物,有机胺占混合萃取剂体积的5%~40%。
5.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:萃取采用混合萃取设备、错流萃取设备、逆流萃取设备。
6.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:萃取剂的用量与碱渣中和水体积的体积比为1∶2~1∶8。
7.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:萃取采用1~10级。
8.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:当碱渣中和水COD的浓度为40000mg/L~60000mg/L时,选取未经过精制的粗煤油或粗柴油进行多级萃取。
9.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:当碱渣中和水的COD较低或者波动比较大,浓度为5000mg/L~60000mg/L,选取有机胺进行化学络合萃取。
10.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:高盐含量高COD的碱渣中和水来源于柴油碱渣中和回收环烷酸后的废水、液态烃或汽油碱渣通过湿式氧化中和回收粗酚后的废水,其中CODcr为5000mg/L~60000mg/L,盐含量为80g/L~300g/L。
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