CN103304012B - 一种利用炼油催化剂厂污水滤渣制备絮凝剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用炼油催化剂厂污水滤渣制备絮凝剂的方法，包括：(1)调节炼油催化剂厂污水滤渣中的稀土金属与铝的比为1∶2-1∶11，加入酸溶液，溶解，过滤；(2)调节步骤(1)得到的滤液的pH值为1-5；(3)将步骤(2)得到的溶液加热至30℃-90℃，搅拌反应10-180分钟，静置熟化6-50小时。采用本发明的方法可以减少滤渣的处理成本，降低絮凝剂的制备成本，且制备的絮凝剂具有优异的絮凝性能。

Description

一种利用炼油催化剂厂污水滤渣制备絮凝剂的方法
技术领域
本发明涉及一种制备絮凝剂的方法。具体地说，是一种利用炼油催化剂厂污水滤渣制备絮凝剂的方法。
背景技术
炼油催化剂厂在生产过程中每年要排出污水滤渣万余吨，长期以来这些滤渣被送至渣场堆放或是填埋处理，不仅占用土地、没有充分利用滤渣中的有用资源，并且滤渣中的稀土元素等物质还会对环境造成污染，因此如何妥善、科学地处理滤渣成为催化剂厂的一大难题，同时也是一个社会共同关注的课题。《催化剂厂滤渣制备高吸水复合材料的研究》(环境科学与技术，2010，33(10)：176-178)报道了用催化剂厂滤渣制备高吸水复合材料，该方法对滤渣的利用价值低，不能获得很好的经济效益。《炼油催化剂滤渣的综合利用》(矿冶工程，1993，13(3)：45-48)报道了利用滤渣回收稀土、水玻璃和硫酸铝，该方法回收效果不理想，且处理成本较高。综上所述，有必要寻找一条合理利用催化剂厂污水滤渣的新途径。
发明内容
一种利用炼油催化剂厂污水滤渣制备絮凝剂的方法，包括：
(1)在炼油催化剂厂污水滤渣中加入酸溶液，溶解，过滤；所述的炼油催化剂厂污水滤渣中，以氧化物质量计，硅为30％-55％，铝为15％-30％，稀土金属为2％-10％，稀土金属与铝的比为1∶2-1∶11，所述的酸为硫酸、盐酸或硝酸，酸溶液的质量浓度为0.1％-40％；
(2)调节步骤(1)得到的滤液的pH值为1-5；
(3)将步骤(2)得到的溶液加热至30℃-90℃，搅拌反应10-180分钟，静置熟化6-50小时。
步骤(1)中，溶解时间优选为10-120分钟。本发明对酸溶液的用量没有严格的限制，一般对于每千克滤渣，酸溶液的体积用量为40L-120L。
所述稀土金属优选为镧和/或铈。
以氧化物质量计，稀土金属与铝的比优选为1∶3-1∶8。
所述的酸溶液的质量浓度优选为1％-10％。
步骤(2)中，优选将pH值调节为2-4，更优选将pH值调节为3-3.5。
步骤(2)中，优选用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液调节pH值。
步骤(3)中，反应温度优选为50℃-70℃，反应时间优选为30-90分钟，静置熟化时间优选为20-30小时。
一种利用炼油催化剂厂污水滤渣制备絮凝剂的方法，包括：
(1)在炼油催化剂厂污水滤渣中加入稀土金属的氧化物或盐，或者加入铝的氧化物或盐，以氧化物质量计，使稀土金属与铝的比为1∶2-1∶11，加入酸溶液，溶解，过滤；所述的炼油催化剂厂污水滤渣中，以氧化物质量计，硅为30％-55％，铝为15％-30％，稀土金属为2％-10％，稀土金属与铝的比为小于1∶11或大于1∶2，所述的酸为硫酸、盐酸或硝酸，酸溶液的质量浓度为0.1％-40％；
(2)调节步骤(1)得到的滤液的pH值为1-5；
(3)将步骤(2)得到的溶液加热至30℃-90℃，搅拌反应10-180分钟，静置熟化6-50小时。
步骤(1)中，溶解时间优选为10-120分钟。本发明对酸溶液的用量没有严格的限制，一般对于每千克滤渣，酸溶液的体积用量为40L-120L。
所述的稀土金属优选为镧和/或铈。
以氧化物质量计，稀土金属与铝的比优选为1∶3-1∶8。
所述的酸溶液的质量浓度优选为1％-10％。
步骤(2)中，优选将pH值调节为2-4，更优选将pH值调节为3-3.5。
步骤(3)中，反应温度优选为50℃-70℃，反应时间优选为30-90分钟，静置熟化时间优选为20-30小时。
本发明还提供了由上述两种方法制备的絮凝剂。
本发明还提供了一种处理油田三采废水的方法，使用上述两种方法制备的絮凝剂处理油田三采废水。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1.利用炼油催化剂厂污水滤渣做絮凝剂，可以减少滤渣的处置成本，避免滤渣对环境的污染。
2.采用本发明方法，可以节约资源，降低絮凝剂的制备成本。
3.本发明方法制备的絮凝剂具有优异的絮凝性能，絮凝效果好于常规的絮凝剂，其适用于含油污水的处理，特别适用于油田三采废水的处理。
具体实施方式
炼油催化剂厂污水滤渣中元素含量的检测方法为X荧光检测法。
实施例1
取10g催化剂厂污水滤渣，滤渣的含水率为55％。滤渣所含的固体中，以氧化物的质量计，含二氧化硅42.8％，含氧化铝20.6％，含氧化镧2.4％，含氧化铈2.3％。向滤渣中加入100ml、3质量％的硫酸溶液搅拌40分钟，使滤渣充分溶解。将溶解液过滤后，向滤液中加入30质量％的氢氧化钠，调节溶液的pH值为3，将溶液加热到65℃，搅拌反应50分钟后，静置熟化30小时。
实施例2
按照实施例1的方法制备絮凝剂，只是调节溶液的pH值为2.5。
实施例3
取10g催化剂厂污水滤渣，滤渣的含水率为50％。滤渣所含的固体中，以氧化物的质量计，含二氧化硅37.4％，含氧化铝28.7％，含氧化镧0.2％，含氧化铈0.5％。先在滤渣中加入0.1g氧化镧，然后向滤渣中加入80ml、5质量％的硫酸溶液，搅拌60分钟，使滤渣充分溶解。将溶解液过滤后，向滤液中加入30质量％的氢氧化钠，调节溶液的pH值为3.5，将溶液加热到60℃，搅拌反应80分钟后，静置熟化25小时。
对比例1
按照实施例2的方法制备絮凝剂，只是不加入氧化镧。
实施例4
取10g催化剂厂污水滤渣，滤渣的含水率为45％。滤渣所含的固体中，以氧化物的质量计，含二氧化硅48.4％，含氧化铝16.2％，含氧化镧6.3％，含氧化铈3.5％。先在滤渣中加入1g氧化铝，向滤渣中加入60ml、8质量％的硫酸溶液搅拌60分钟，使滤渣充分溶解。将溶解液过滤后，向滤液中加入30质量％的氢氧化钠，调节溶液的pH值为3.5，将溶液加热到60℃，搅拌反应60分钟后，静置熟化23小时。
对比例2
按照实施例3的方法制备絮凝剂，只是不加入氧化铝。
实施例5
本实施例为本发明的絮凝剂与常规絮凝剂处理含油废水的对比实验。其中，常规絮凝剂采用PAC(北京海畅清环保公司购买，液体，氧化铝含量大于10％，盐基度50-85％)，油含量的测定采用红外光度法(GB/T 12152-2007)。絮凝评价方法如下：将待处理的废水的pH值调解为7，分别加入本发明的絮凝剂和PAC，投加剂量为300ppm，在转速为120r/min下搅拌1min，再在转速为60r/min下搅拌2min，静置沉降30min后，取上清液检测油含量，试验结果见表1。从表1的结果可以看出，本发明的絮凝剂处理各种废水的效果均好于PAC。
表1

Claims (14)

1.一种利用炼油催化剂厂污水滤渣制备絮凝剂的方法，包括：
(1)在炼油催化剂厂污水滤渣中加入酸溶液，溶解，过滤；所述的炼油催化剂厂污水滤渣中，以氧化物质量计，硅为30％-55％，铝为15％-30％，稀土金属为2％-10％，稀土金属与铝的比为1∶2-1∶11；所述的酸为硫酸、盐酸或硝酸，酸溶液的质量浓度为0.1％-40％；
(2)调节步骤(1)得到的滤液的pH值为3-3.5；
(3)将步骤(2)得到的溶液加热至50℃-70℃，搅拌反应30-90分钟，静置熟化20-30小时。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，溶解时间为10-120分钟。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀土金属为镧和/或铈。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，以氧化物质量计，稀土金属与铝的比为1∶3-1∶8。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸溶液的质量浓度为1％-10％。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，用氢氧化钠或氢氧化钾调节pH值。
7.一种利用炼油催化剂厂污水滤渣制备絮凝剂的方法，包括：
(1)在炼油催化剂厂污水滤渣中加入稀土金属的氧化物或盐，或者加入铝的氧化物或盐，以氧化物质量计，使稀土金属与铝的比为1∶2-1∶11；加入酸溶液，溶解，过滤；所述的炼油催化剂厂污水滤渣中，以氧化物质量计，硅为30％-55％，铝为15％-30％，稀土金属为2％-10％，稀土金属与铝的比为小于1∶11或大于1∶2；所述的酸为硫酸、盐酸或硝酸，酸溶液的质量浓度为0.1％-40％；
(2)调节步骤(1)得到的滤液的pH值为3-3.5；
(3)将步骤(2)得到的溶液加热至50℃-70℃，搅拌反应30-90分钟，静置熟化20-30小时。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，溶解时间为10-120分钟。
9.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述稀土金属为镧和/或铈。
10.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，以氧化物质量计，使稀土金属与铝的比为1∶3-1∶8。
11.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述酸溶液的质量浓度为1％-10％。
12.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，用氢氧化钠或氢氧化钾调节pH值。
13.权利要求1或7所述方法制备的絮凝剂。
14.一种处理油田三采废水的方法，其特征在于，使用权利要求13所述的絮凝剂处理油田三采废水。
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