一种碱渣处理方法与流程

文档序号:13817032阅读:1001来源:国知局

本发明涉及工业废物处理技术领域,特别是指一种碱渣处理方法。



背景技术:

在炼油及乙烯的精制过程中,为去除产品中的硫化物,通常采用碱洗工艺,在碱洗过程中会产生大量含高浓度硫化物及难降解有机物的碱渣。在这些碱渣中,其cod(化学需氧量)、硫化物和酚的排放量占炼油厂污染物排放总量的40%~50%,它直接影响了石油化工厂污水处理设施的正常运转和污水处理效果;另外,由于碱渣具有强腐蚀性,对输送设备和存储罐有腐蚀削薄现象,造成安全隐患,大大增加了处理的运行成本。

石油炼制工业加工过程中碱渣的主要来源有:液态烃碱精制过程、汽油碱洗过程、柴油碱洗过程以及乙烯化工厂乙烯裂解气碱洗过程。其污染物的种类和浓度视加工原油的种类和加工过程的不同而有很大差异。主要污染物有硫化钠、硫醇、硫醚、酚、硫酚、噻吩、醌和环烷酸等几十种有机物。这些废水污染物浓度高、毒性大、可生化性差,因此很难进行生物降解。随着国家和地方政府对环保要求的日益严格以及对污染物转移的严格控制,如何经济、环保和高效完成各种碱渣的无害化处理已成为各炼化企业亟待解决的环保问题之一。

碱渣的处理主要包含两方面内容:一是碱渣处理过程中产生的大量恶臭气体的除臭;二是碱渣废水中cod及其他污染物数量的达标控制。目前,对于碱渣处理技术,许多企业和科研单位进行了大量的研究工作,但尚未取得较好的处理效果;加之,大部分碱渣cod偏高,处理过程中产生臭气量大,设备负荷承受能力不足,造成现有技术处理效果不佳,达不到国家排放标准,尤其是当大量难降解有毒有机物进入活性污泥生化处理系统时,微生物菌落适应性和处理效果差,会导致系统瘫痪。因此,有必要研究开发出一种实用、高效、投资少、处理成本低廉、无害化的处理工艺。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提出一种碱渣处理方法,其具有效率高、成本低的特点,能够有效地对多种来源的碱渣进行无害化处理。

基于上述目的,本发明提供的技术方案是:

一种碱渣处理方法,其包括以下步骤:

(1)根据待处理碱渣的ph值、cod值及待处理碱渣在物化反应罐中的总投入量,在物化反应罐中预先加入足量的水,使得总投入量的碱渣溶于足量水时的cod值小于5万mg/l;

(2)开启物化反应罐上的微气泡发生器以及与物化反应罐相连的除臭系统,然后将待处理碱渣分多次缓慢地加入物化反应罐中;

(3)每投入一次碱渣后,向物化反应罐中加酸,使物料液的cod值控制在5000mg/l以下,待碱渣释放的臭气量大幅减少时再进行下一次碱渣投入,重复上述操作,直至加完所有待处理碱渣;

(4)投入所有待处理碱渣后,向物化反应罐中加入氧化剂,使物料液的cod值降至3000以下,同时氧化剂将物料液的ph值调整至6~9;

(5)将物化反应罐中的物料转移至絮凝过滤系统,在絮凝过滤系统中加入絮凝剂,使物料液中的悬浮固体颗粒物沉降,然后通过过滤将物料液中的悬浮固体颗粒物除去,过滤后的滤渣送往活性污泥处理系统进行处理;

(6)对过滤后的滤液依次进行厌氧、好氧和沉淀生化处理,保证处理后的滤液满足国家污水二级排放标准。

可选的,在加酸和加氧化剂的过程中,所述微气泡发生器对所述物化反应罐进行持续通气,从而通过气浮和吹脱作用将反应生成的臭气送往所述除臭系统进行处理。

可选的,所述除臭系统包括依次串联的喷淋塔和uv高效光解净化设备。

可选的,所述步骤(6)中的厌氧处理在厌氧罐中进行,好氧处理在好氧罐中进行,沉淀处理在沉淀池中进行。

可选的,所述酸为包含盐酸和有机酸的混合酸液。

可选的,所述氧化剂为酚酞试剂。

可选的,所述絮凝剂包括先后加入的pac和cpam。

从上面的叙述可以看出,本发明技术方案的有益效果在于:

1、针对目前炼化企业产生的碱渣其成分复杂、cod偏高,以及含有少量难降解有毒有机物等问题,本发明通过小批量多次添加碱渣进行稀释的方法实现了碱渣处理的高效性和后续处理稳定性,同时,利用稀释的方法可以灵活调节碱渣的浓度,适应性较强。

2、本发明方法通过除臭工艺设备的多级串联组合,能够实现臭气的高效脱臭和净化,且经除臭系统处理后的工业废气,可完全达到无害化排放,不产生二次污染,同时,本发明方法还能起到对废气进行高效消毒杀菌的作用。

3、本发明全套工艺均在常温常压下操作,投资小、运行成本低、管理简单、不产生二次污染,并且污染物去除率高,项目投资具有收益好,回报率高的特点。同时,使用本工艺可实现碱渣处理的减量化、无害化,具有重要的环保意义,并且在产业化推广过程中,也为社会提供了部分就业岗位,有良好的社会效益。

4、本发明方法可用于对液态烃碱精制过程、汽油碱洗过程、柴油碱洗过程以及乙烯化工厂乙烯裂解气碱洗过程等环节所产生的碱渣进行处理,适用性广。

总之,本发明方法利用稀释和多级处理系统的协同作用,通过将恶臭气体和废液分离之后,分别对废气和废液进行无害化处理的方式,使得经除臭系统和生化系统处理后的废气、废液均能达到国家排污标准。此外,本发明方法通过加水稀释碱渣的方式,弱化了碱渣处理的难度和复杂性,具有工艺简单、成本低廉、适用性广的特点,是对现有技术的一种重要改进。

附图说明

为了更加清楚地描述本专利,下面提供一幅或多幅附图,这些附图旨在对本专利的背景技术、技术原理和/或某些具体实施方案做出辅助说明。需要注意的是,这些附图可以给出也可以不给出一些在本专利文字部分已有描述且属于本领域普通技术人员公知常识的具体细节;并且,因为本领域的普通技术人员完全可以结合本专利已公开的文字内容和/或附图内容,在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图,因此下面这些附图可以涵盖也可以不涵盖本专利文字部分所叙述的所有技术方案。此外,这些附图的具体内涵需要结合本专利的文字内容予以确定,当本专利的文字内容与这些附图中的某个明显结构不相符时,需要结合本领域的公知常识以及本专利其他部分的叙述来综合判断到底是本专利的文字部分存在笔误,还是附图中存在绘制错误。特别地,以下附图均为示例性质的图片,并非旨在暗示本专利的保护范围,本领域的普通技术人员通过参考本专利所公开的文字内容和/或附图内容,可以在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图,这些新附图所代表的技术方案依然在本专利的保护范围之内。

图1是本发明实施例的一种工艺原理图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解,同时,为了使本专利的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚,并使权利要求书的保护范围得到充分支持,下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做出进一步的、更详细的说明。

一种碱渣处理方法,其包括以下步骤:

(1)根据待处理碱渣的ph值、cod值及待处理碱渣在物化反应罐中的总投入量,在物化反应罐中预先加入足量的水,使得总投入量的碱渣溶于足量水时的cod值小于5万mg/l;

(2)开启物化反应罐上的微气泡发生器以及与物化反应罐相连的除臭系统,然后将待处理碱渣分多次缓慢地加入物化反应罐中;

(3)每投入一次碱渣后,向物化反应罐中加酸,使物料液的cod值控制在5000mg/l以下,待碱渣释放的臭气量大幅减少时再进行下一次碱渣投入,重复上述操作,直至加完所有待处理碱渣;

(4)投入所有待处理碱渣后,向物化反应罐中加入氧化剂,使物料液的cod值降至3000以下,同时氧化剂将物料液的ph值调整至6~9;

(5)将物化反应罐中的物料转移至絮凝过滤系统,在絮凝过滤系统中加入絮凝剂,使物料液中的悬浮固体颗粒物沉降,然后通过过滤将物料液中的悬浮固体颗粒物除去,过滤后的滤渣送往活性污泥处理系统进行处理;

(6)对过滤后的滤液依次进行厌氧、好氧和沉淀生化处理,保证处理后的滤液满足国家污水二级排放标准。

可选的,在加酸和加氧化剂的过程中,所述微气泡发生器对所述物化反应罐进行持续通气,从而通过气浮和吹脱作用将反应生成的臭气送往所述除臭系统进行处理。

可选的,所述除臭系统包括依次串联的喷淋塔和uv高效光解净化设备。

可选的,所述步骤(6)中的厌氧处理在厌氧罐中进行,好氧处理在好氧罐中进行,沉淀处理在沉淀池中进行。

可选的,所述酸为包含盐酸和有机酸的混合酸液。

可选的,所述氧化剂为酚酞试剂。

可选的,所述絮凝剂包括先后加入的pac(聚合氯化铝)和cpam(阳离子聚丙烯酰胺)。

如图1所示,本发明整个工艺包括稀释、加酸及氧化、除臭、絮凝过滤以及依次生化处理等工艺环节,其详细工艺操作流程为:(1)稀释:首先将碱渣废液物化反应罐中加入设计比例的水,然后开启压缩空气机、微气泡发生器和除臭系统设备,将碱渣物料按设计的小批量分多次加入水中;(2)加酸及氧化:第一次小量加料后,通过加酸药罐向稀释后的碱渣废液中加入适量酸溶液,待废液中产生的恶臭气体大幅减少时,再向碱渣废液中投入第二次小量碱渣物料,并重复上述操作,直至加入所有碱渣,然后再向其中加入适量氧化剂以最终调整cod和ph;(3)除臭:从碱渣废液物化反应罐中释放出的恶臭气体,首先经过碱液喷淋塔,喷淋下来的碱液大幅吸收恶臭气体并与其反应,喷淋液收集之后送往污水处理厂再次处理,经过喷淋之后的尾气通过uv高效光解净化设备,对尾气中残余恶臭气体分子高能分解,使其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳等,最后经排风管道达标排放;(4)絮凝过滤:将废液转移至废液絮凝罐中,通过加入适量絮凝剂,使废液中的悬浮固体颗粒物沉降下来,最后将其送往过滤罐中,过滤除去其中的絮凝物,滤渣被送往活性污泥处理系统进行处理;(5)生化处理:经过过滤之后的滤液进入生化处理系统,依次通过厌氧、好氧和沉淀生化工序,完成废液中残存有机物的降解,保证沉淀池出口污水可达到国家污水二级排放标准,最后再将其送往污水处理厂进行处理。

可见,本发明方法具有工艺简单、成本低廉、适用性广的特点,其通过加水稀释碱渣的方式弱化了碱渣处理的难度和复杂性,提高了处理效果,是对现有技术的一种重要改进。

作为一个案例,以山东某炼油厂碱渣为例。未稀释的碱渣原样(ph值>14,codcr为927000mg/l,氨氮293mg/l,硫化物6220mg/l,石油类含量599mg/l,挥发酚11000mg/l)通过本碱渣高效除臭和无害化处理工艺处理,其处理方法和结果如下:

(1)在碱渣废液物化反应设备中加入19份水,1份碱渣(分为5次投加),开启微气泡发生器和除臭设备,每次投入碱渣后加入适量盐酸和有机酸混合酸液,直至加料完毕,最后加入酚酞试剂,处理后废液经取样监测:ph为4.82,codcr为2320mg/l,氨氮3.08mg/l,硫化物nd,石油类含量0.13mg/l,挥发酚5.93mg/l。

(2)反应过程中产生的恶臭气体经过喷淋塔和uv高效光解净化设备处理后达标排放,除臭后的喷淋液收集送入污水处理厂,反应后的废液送入絮凝罐中。

(3)向絮凝罐中依次投加适量的pac和cpam,待絮凝完成之后将混合悬浊液移至过滤罐,过滤除去絮凝颗粒物,然后将过滤液送入生化处理系统中。

(4)在生化处理系统,滤液依次通过厌氧-好氧-沉淀生化工序,在微生物的作用下,经生化处理之后的污水可达到国家污水二级排放标准,出水没有明显气味,可将其送往污水处理厂进行处理。

总之,本发明方法包括碱渣稀释、加酸、氧化、除臭、碱渣废液的絮凝过滤和生化处理等过程。针对不同炼化企业加工过程中产生碱渣的特点,通过加水稀释提高碱渣处理效果,并采用多次加料和多次加药逐步反应的方式,灵活调节碱渣废液的浓度以满足后续处理要求;同时,伴随着在反应过程中持续通气和加入适量其他氧化剂,空气的扰动增强了化学反应的速度和效率,而空气中的氧和额外添加的氧化剂保证了碱渣处理的高效性。反应过程中产生的臭气经过除臭喷淋塔和uv光解净化设备连续处理后完成除臭和废气达标排放;废液转移至絮凝罐,通过加入絮凝剂并过滤,除去废液中微颗粒,之后将达到可生化要求的废水进行一级生化处理,最终达到国家污水二级排放标准。

需要理解的是,上述对于本专利具体实施方式的叙述仅仅是为了便于本领域普通技术人员理解本专利方案而列举的示例性描述,并非暗示本专利的保护范围仅仅被限制在这些个例中,本领域普通技术人员完全可以在对本专利技术方案做出充分理解的前提下,以不付出任何创造性劳动的形式,通过对本专利所列举的各个例采取组合技术特征、替换部分技术特征、加入更多技术特征等等方式,得到更多的具体实施方式,所有这些具体实施方式均在本专利权利要求书的涵盖范围之内,因此,这些新的具体实施方式也应在本专利的保护范围之内。

此外,出于简化叙述的目的,本专利也可能没有列举一些寻常的具体实施方案,这些方案是本领域普通技术人员在理解了本专利技术方案后能够自然而然想到的,显然,这些方案也应包含在本专利的保护范围之内。

出于简化叙述的目的,上述各具体实施方式对于技术细节的公开程度可能仅仅达到本领域技术人员可以自行决断的程度,即,对于上述具体实施方式没有公开的技术细节,本领域普通技术人员完全可以在不付出任何创造性劳动的情况下,在本专利技术方案的充分提示下,借助于教科书、工具书、论文、专利、音像制品等等已公开文献予以完成,或者,这些细节是在本领域普通技术人员的通常理解下,可以根据实际情况自行作出决定的内容。可见,即使不公开这些技术细节,也不会对本专利技术方案的公开充分性造成影响。

总之,在结合了本专利说明书对权利要求书保护范围的解释作用的基础上,任何落入本专利权利要求书涵盖范围的具体实施方案,均在本专利的保护范围之内。

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