含酚廢水處理

文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，已重整理排版文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，已重整理排版.word版本可編輯..11:..煤氣發(fā)生爐酚水處理技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用取得可喜成效經(jīng)過幾年來的爭論和設(shè)計，今年我們的酚水處理設(shè)備最終在河南三門峽進(jìn)展了工業(yè)化試驗，效果格外滿足。由于我們承受的物理方法將酚水作為汽化劑用掉，而且每噸酚水處理費用很低，僅１４元，這樣會大大降低企業(yè)處理廢水本錢。在廣東佛山地區(qū)，大多煤氣站的酚水是通過水煤漿廠來處理，水煤漿廠要收取煤氣站１噸酚水１００元，日產(chǎn)１２噸多廢水，就是１２００多元，一年下來就是將近５０萬元。在水煤漿廠家正常應(yīng)用酚水的狀況下，日產(chǎn)生的酚水能夠正常處理掉，但遇到年底和年初，水煤漿廠家停產(chǎn)，酚水便無法處理，只能挖坑建池存放，給企業(yè)帶來巨大的負(fù)擔(dān)，困擾了企業(yè)的進(jìn)展。企業(yè)負(fù)擔(dān)較重，駱工從事煤氣專業(yè)多年，閱歷豐富，由于今年主要忙于多晶硅國家重點工程的設(shè)計和現(xiàn)場調(diào)試，所以時間很緊急。我們常常是連夜來回于各個企業(yè)之間，一年多來我們走訪和調(diào)查了很多煤氣站，針對煤氣洗滌廢水處理進(jìn)展了具體的調(diào)查。積存了大量的第一手資料。煤氣發(fā)生爐酚水處理技術(shù)是２００８年８月獲得國家專利，專利號：7815.2名稱：一種煤氣發(fā)生爐含酚、氰污水處理裝置一、煤氣發(fā)生爐酚水的產(chǎn)生及危害1、酚、氰廢水的產(chǎn)生煤氣站的含酚污水由酚類、氰化物、焦油、懸浮物、硫化物、氨氮等有害物質(zhì)等組成。其中酚類以一元酚為主，以苯酚含量最高，其次還有間對甲苯酚，含酚水主要來源于煤氣凈化過程中的間接冷卻器的冷凝水和水封用水，其中含酚冷凝水的生成量取決于氣化煤質(zhì)及所承受的氣化工藝。以某單位兩段爐煤氣站氣化大同煙煤為例，上段煤氣經(jīng)間接冷卻器最終冷卻后，產(chǎn)生的冷凝水量約為100kg/t煤左右，該冷凝水含酚量約為8500-10000mg/l；下段煤氣洗滌水含酚量10mg/l，如承受水洗冷卻的方法,水隨著循環(huán)使用時間的增加，其含酚量也不斷地增加，增加到肯定程度后，便會影響洗滌冷卻設(shè)備中的傳質(zhì)與換熱，從而帶來一系列不良影響。2、酚、氰廢水的危害酚是苯酚的簡稱，又名石炭酸，微酸性(腐蝕性)，常溫下能揮發(fā)，放出一種特別的刺激性臭味，在空氣中變粉紅色。醫(yī)院常用的“來蘇水”消毒劑便是苯酚鈉鹽的稀溶液。甲酚又稱煤酚，與苯酚的化學(xué)活性及毒性類似，也常常同時存在。酚類按其芳環(huán)上所直接連接的羥基數(shù)目的不同，可分為一元酚和多元酚；按其揮發(fā)性又可分為揮發(fā)酚與不揮發(fā)酚。一元酚多具有揮發(fā)性(沸點在230℃以內(nèi))。酚類化合物是一種原型質(zhì)毒物，對一切生活個體都有毒殺作用。能使蛋白質(zhì)凝固，所以有猛烈的殺菌作用。其水溶液很易通過皮膚引起全身中毒；其蒸氣由呼吸道吸入，對神經(jīng)系統(tǒng)損害更大。長期吸入代濃度酚蒸汽或酚污染了的水可引起慢性積存性中毒；吸入高濃度酚蒸或酚液或大量酚液濺到皮膚上可引起急性中毒。如不準(zhǔn)時搶救，可在三到八小時內(nèi)因神經(jīng)中樞麻痹而。殘廢慢性酚中毒常見有嘔吐，腹瀉、食欲不振、頭暈、貧血和各種神經(jīng)系病癥。酚對水產(chǎn)和不生微生物、農(nóng)作物都有肯定的毒害。水中含酚0.1～0.2毫克/升時，魚肉即有臭味有能食用；6.5～9.3毫克/升時，能破壞魚的鰓和咽，使其腹腔出血、脾腫大甚至死亡。含酚濃度高于100毫克/升的廢水直接灌田，會引起農(nóng)作物枯死和減產(chǎn)。人對酚的口服530/公斤體重。大多數(shù)無機(jī)氰化物屬劇毒，高毒物質(zhì)，極少量的氰化物〔每千克體重數(shù)毫克就會使人、畜在很短的時間內(nèi)中毒死亡，含氰化物濃度很低的水〔<0.05mg/L〕也會使魚等水生物中毒死亡，還會造成農(nóng)作物減產(chǎn)。氰化物污染水體引起魚類、家畜及至人群急性中毒的事例，國內(nèi)外都有報導(dǎo)。這些大事是因短期內(nèi)將大量氰化物排入水體造成的。因此，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，必需嚴(yán)格掌握氰化物的使用和排放量。尤其要有完善的污水處理設(shè)施以削減氰化物的外排量。3、利益唆使企業(yè)違法，迎風(fēng)偷排環(huán)境違法本錢太低，是目前很多企業(yè)違法排污的重要緣由。市場經(jīng)濟(jì)條件下，追求經(jīng)濟(jì)利益最大化，是企業(yè)經(jīng)營活動的主要目的。由于利益的驅(qū)動，個別企業(yè)無視國家法律，違法排污，以求降低生產(chǎn)本錢，獵取更多利益，這也并不驚異。少數(shù)不法企業(yè)違法排污，致使一些地方的環(huán)境質(zhì)量下降，生態(tài)惡化，不僅危害當(dāng)?shù)厝罕姷纳眢w安康和正常生產(chǎn)，甚至還會成為影響社會穩(wěn)定的因素。4、政府加大力度，徹底整頓廢水排放企業(yè)，杜絕工業(yè)廢水污染202361國家環(huán)境保護(hù)總局等六部委已開頭針對不法排污企業(yè)的環(huán)保嚴(yán)查行動，提出要將嚴(yán)查行動作為整頓標(biāo)準(zhǔn)市場經(jīng)濟(jì)秩序，打擊不正值競爭的有機(jī)組成局部，力求在營造公正競爭氣氛上取得突破；同時，六部委表示要嚴(yán)峻查處當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)部門的行政不作為行為。我們信任，隨著社會各界和老百姓對環(huán)保意識越來越高，企業(yè)的偷排行為必將寸步難行。二、煤氣發(fā)生爐酚水處理現(xiàn)狀幾十年來，如何徹底治理含酚污水始終是困擾煤氣站的環(huán)保難題，從事工業(yè)煤氣設(shè)計爭論的專家們經(jīng)過長期的爭論與探討，雖然摸索到了一些行之有效的處理方法，取得了肯定的效果，但是仍存在諸多缺乏之處。而本含酚水處理流程正是從如何治理含酚污水的源頭動身，將含酚污水合理利用，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益。1、 目前煤氣站含酚污水的幾種常規(guī)處理方法對于煤氣站的含酚污水處理一般分為兩個階段：第一階段：預(yù)處理階段該階段旨在除去污水中的大局部懸浮物及焦油等；其次階段：脫酚處理階段其目的是將預(yù)處理后的污水中大局部酚類物質(zhì)及局部有機(jī)物質(zhì)脫除。A〕第一階段：預(yù)處理方法離心分別法、加酸破乳焦油渣吸附法、加壓溶氣氣浮法、射流氣浮法、負(fù)壓脫酚法。其中自然沉降分別法，可直接設(shè)置在煤氣站的循環(huán)水工藝系統(tǒng)中，雖然效果不是格外抱負(fù)，但運行本錢較低，始終被大多數(shù)煤氣站作為含酚污水預(yù)處理方法所承受。其它七種方法則必需在另行設(shè)置的設(shè)備中進(jìn)展處理，相對處理費用要高出很多。B〕脫酚處理方法，也就是酚水處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。脫酚處理方法通常有蒸汽化學(xué)脫酚法、蒸汽脫酚法、燃燒法、溶劑萃取脫酚法、磺化煤吸附法、磺化煤吸附法、生化法、調(diào)制水煤漿治理法和燃煤鍋爐治理含酚污水。2、各種處理方法狀況和存在的問題的分析：、蒸汽化學(xué)脫酚法用猛烈的高溫蒸汽加熱含酚污水，使污水中的酚蒸發(fā)后隨蒸汽逸出，然后再通入堿液吸取成為酚鈉鹽，從而到達(dá)脫酚的目的。該法操作簡潔，投資也較少，但蒸汽耗量較大，且脫酚效率不夠抱負(fù)，一般達(dá)不到徹底治理之目的。東北某廠曾用該法處理含酚污水，后因蒸汽耗量太大而停留；浙江某廠也曾承受過該法脫酚，其結(jié)果仍被淘汰。將含酚污水加熱，使酚隨水蒸汽揮發(fā)出來，再將這局部含酚蒸汽通入發(fā)生爐爐底混入空氣中作為氣化劑使用，在爐內(nèi)酚在高溫下燃燒分解成CO2和H2O最終到達(dá)脫酚的目的。其缺點在于此法只能脫除低沸點酚系物，且能耗較大，每蒸發(fā)1噸污水180公斤左右。內(nèi)蒙古某廠曾使用此法處理含酚污水，因能耗大且煤氣爐爐底飽和溫度不易掌握而停用。將含酚污水噴入燃燒爐，使酚類有機(jī)物在1100℃左右的高溫下，發(fā)生氧化反響，最終生成CO2和H2O排放，此法工藝簡潔，操作便利，但能耗較大，每燃燒1噸含酚廢水其本錢約在1200-1500元左右。90年月初期國外引進(jìn)的及國內(nèi)配套的兩段式煤氣發(fā)生爐根本上都配備有酚水燃燒爐設(shè)施，但根本上都因能耗問題而閑置不用。利用燃燒法處理含酚污水另一個關(guān)鍵缺點在于一旦操作不慎，爐溫下降，往往會造成燃燒不完全，易形成二次污染。河南某煤氣站日產(chǎn)生酚水約4噸，承受燃燒爐處理酚水,平均每小時燒掉煤氣800m3,燃燒酚水約170kg/h，按此計算僅此一項每年就白白燒掉190多萬元!同時還造成大量廢氣排放。、溶劑萃取脫酚法該法的主工藝分萃取和解吸兩局部，萃取過程是一個物質(zhì)再安排過程，利用萃取劑將酚從污水中萃取出來；含酚萃取劑再與堿液相互接觸，萃取劑中的酚與堿發(fā)生反響生成酚鈉鹽，該過程是一個解吸過程。利用該種脫酚方法處理后的出水尚含100-200mg/l的酚，不能直接排放，而且萃取劑的流失會造成污水乳化，并形成二次污染。另外該方法須承受高效率的萃取劑及堿，運行本錢較高。5〕該法主要工藝過程包括吸附和解吸，用樹脂吸附廢水中的酚，然后用堿液進(jìn)展解吸，生成酚鈉，此法工藝過程較為簡單，且影響脫酚效率的因素較多，運行本錢相對較高。6〕、磺化煤吸附法該法以磺化煤極性基團(tuán)吸附酚，然后以堿液吸取而成酚鈉鹽脫酚，磺化煤吸附是間歇進(jìn)展的，完成一次循環(huán)包括吸附和再生兩個環(huán)節(jié)。該法的主要缺點在于磺化煤的吸酚量過低，吸附周期太短，解析、再生也比較困難。東北某廠曾承受此法處理含酚污水，因吸附率降低太快而最終放棄。、生化法樹脂脫酚法對含酚污水進(jìn)展生化處理是培育微生物，并利用微生物將污水中的酚類有機(jī)物消化吸取分解成H2O和CO2的過程。該方法依據(jù)微生物的承載方式及供氧方式的不同又可分為曝氣法、接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤法及生物濾池法等。生化法對進(jìn)入生化池的污水水質(zhì)要求較為嚴(yán)格，污水中焦油及酚等有機(jī)物濃度不行超過微生物所能承受的濃度，否則，需要將污水稀釋后才能進(jìn)入生化池，這樣便限制了處理水量。同時微生物馴化比較困難，進(jìn)水濃度超標(biāo)、環(huán)境溫度不適宜，都很簡潔限制微生物的生存。東北某廠曾承受生化法處理含酚污水，由于條件要求嚴(yán)格至使其處理本錢相當(dāng)高。、“粉煤－酚水”調(diào)制水煤漿治理含酚污水的原理我國水煤漿技術(shù)的進(jìn)展始于208020多年的爭論實踐，已經(jīng)成為較為系統(tǒng)、成熟的技術(shù)。水煤漿是將煤粉〔60-70%〕、水〔30-40%〕和少量添加劑〔1%左右〕混合后，經(jīng)研磨、強(qiáng)力攪拌，使其形成煤－水兩相的流漿體以作為燃料使用。水煤漿外觀似油，流淌性好，是一種型、低污染代油燃料，其熱值約為重油的一半，現(xiàn)已成功地應(yīng)用于冶金、建材等行業(yè)的各種工業(yè)爐窯及鍋爐中，具有很好的進(jìn)展前景。依據(jù)水煤漿應(yīng)用技術(shù)，利用煤氣站自身的篩下粉煤和含酚污水按一定比例混合后，再參加適量添加劑經(jīng)強(qiáng)力研磨調(diào)制后制成水煤漿，這時含酚污水便成了燃料煤的有效載體。水煤漿的燃燒溫度一般為1100-1300℃，在此溫度下污水中的酚及其它有害有機(jī)物質(zhì)猛烈地燃燒分解成H2O和CO2，然后隨燃燒煙氣排入大氣中，從而到達(dá)治理含酚污水的目的，其脫酚機(jī)理與燃燒法一樣。雖然可以利用含酚污水來制備水煤漿，但由于一般煤氣站的酚水、粉煤比例難于平衡，而且，讓煤氣站生產(chǎn)水煤漿，除需要增加大量設(shè)備外，產(chǎn)品銷路也存在很大問題。因一般煤氣站耗煤量較小，尚需配有專用車輛，水煤漿質(zhì)量得不到保證。目前廣東佛山地區(qū)有很多建材陶瓷廠將酚水處理托付水煤漿廠處理。以我們走訪的佛山白坭鎮(zhèn)某建材廠為例：該廠有3.2米兩段式煤氣發(fā)生爐兩臺,現(xiàn)酚水日產(chǎn)生量為12噸，日產(chǎn)生的酚水存放在3.5米深的酚水池內(nèi)，間隔兩三日由水煤漿生產(chǎn)廠家運走并應(yīng)用。付給水煤漿生產(chǎn)廠的費用為100元/噸，日處理費用為1200元。年酚水處理費用：1200×365=438000=43.8萬元該廠設(shè)備動力處何經(jīng)理對我們講：在水煤漿廠家正常應(yīng)用酚水的狀況下，日產(chǎn)生的酚水能夠正常處理掉，但遇到年底和年初，水煤漿廠家停產(chǎn)，酚水便無法處理，只能挖坑建池存放，給企業(yè)帶來巨大的負(fù)擔(dān)，困擾了企業(yè)的進(jìn)展。、燃煤鍋爐治理含酚污水此方法比較簡潔，馬上含酚污水與鍋爐燃煤攪拌均勻，添加到鍋爐中。利用鍋爐燃燒的高溫，將含酚污水分解CO2和H2O隨煙氣一起排掉，這是一種最節(jié)能、最簡潔的方法。但因含酚污水中含揮發(fā)酚、氰濃度高對鍋爐操作工人及環(huán)境污染嚴(yán)峻。且小鍋爐一般負(fù)荷不穩(wěn)定，鍋爐負(fù)荷低時，爐膛溫度低達(dá)不到酚的分解溫度時，將隨煙氣飄散，造成二次污染，污染面積更大更難處理。3、制約煤氣站含酚污水常規(guī)處理方法推廣應(yīng)用的因素分析：依據(jù)對上述幾種常規(guī)治理煤氣站含酚污水方法的分析，可以看出，影響并制約煤氣站含酚污水常規(guī)處理方法推廣應(yīng)用的因素主要有以下幾點：除蒸汽脫酚法和燃燒法外，其余幾種處理方法對污水預(yù)處理的要求都很嚴(yán)格，而且自身工藝也比較簡單，一次投資較大，對于一些中小型煤氣站來說難于承受。受自身脫酚工藝及脫酚效率要求的影響，常規(guī)處理含酚污水方法的運行本錢都比較高。除燃燒法外，其余幾種方法的目的都是旨在去除污水中的酚類物質(zhì)，但脫酚后的水也并非純潔水體，由于即使是經(jīng)處理后水中的含酚量到達(dá)了排放標(biāo)準(zhǔn)，此水也不肯定能夠排放，這還要視水中其它有機(jī)化合物、無機(jī)鹽類等的含量是否到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)而定。脫酚效率不高，治理不徹底，簡潔形成二次污染，這也是制約某些脫酚方法推廣應(yīng)用的另一個關(guān)鍵所在。二、承受煤氣發(fā)生爐含酚、氰污水處理裝置的可行性方案工作原理利用煤氣發(fā)生爐氣化時需要增加肯定量的水蒸氣，使氣化用空氣成為在該溫度下的飽和空氣，供給發(fā)生爐作為氣化劑的原理。利用煤氣發(fā)生爐水套自產(chǎn)生水蒸氣，在酚水蒸發(fā)箱內(nèi)經(jīng)間接加熱，將含酚污水加熱至適合溫度，經(jīng)泵加壓霧化與進(jìn)入煤氣發(fā)生爐的空氣進(jìn)展質(zhì)和熱交換到達(dá)煤氣發(fā)生爐對氣化劑要求的飽和溫度。送至煤氣爐底部作為氣化劑。在發(fā)生爐火層1100—1200℃高溫下，將酚等有害物質(zhì)在復(fù)原環(huán)境下分解為COH2。煤氣發(fā)生爐所需汽化用蒸汽量為260kg/t煤，利用煤氣冷凝水做為汽化劑補充使用能夠到達(dá)煤氣站污水的完全利用，且將酚、氰等污染物的熱量回收，變廢為寶，提高煤氣的熱值。在晝夜溫差較大的地區(qū)使用該裝置與現(xiàn)有的氣化劑參加裝置有著明顯的優(yōu)勢，因煤氣發(fā)生爐的氣化劑溫度是打算煤氣質(zhì)量的重要因素，一般在燃料不發(fā)生氣化劑溫度變化要求掌握在1±℃時可保證煤氣質(zhì)量不發(fā)生變化，當(dāng)溫度變化超過1±℃時，煤氣的質(zhì)量會發(fā)生較大的變化。因此，需要依據(jù)化驗結(jié)果常常調(diào)整，以保證煤氣質(zhì)量。本裝置是通過掌握酚水箱中的水溫來掌握氣化劑溫度保持恒定。由于水的熱容量是空氣的4-5倍，因此，無論晝夜溫差還是季節(jié)性溫差均不會影響氣化劑溫度，有效降低勞動強(qiáng)度，提高煤氣質(zhì)量的穩(wěn)定性，同時削減因操作不當(dāng)帶來的損失。依據(jù)計算設(shè)備酚水處理力量為24/天。本裝置利用煤氣發(fā)生爐氣化需要增加肯定量的水蒸氣，使氣化用空氣成為在該溫度下的飽和空氣，供給發(fā)生爐作為氣化劑的原理，利用煤氣發(fā)生爐水套產(chǎn)生的水蒸氣，在酚水蒸發(fā)箱內(nèi)將含酚污水加熱，經(jīng)泵加壓霧化與空氣進(jìn)展質(zhì)和熱交換到達(dá)煤氣發(fā)生爐對氣化劑要求的飽和溫度。在南方，由于夏天溫度高、濕度大、晝夜溫差小，設(shè)備酚水處理量相對北方要小。依據(jù)廣東地區(qū)溫度最高、濕度最大、晝夜溫差最小的氣候條件計算〔7、8、9月〕，我們的設(shè)備處理酚水的力量為14噸/天，仍舊能夠滿足現(xiàn)煤氣站的酚水處理。在10月-6月期間設(shè)備處理酚水力量平均20/天。分析計算如下：7月份晝夜平均溫度30℃,80%。100kPa27.329g/kg80%計算21.86g/kg30℃1.165kg/m3,每m3空氣含濕量為25.47g/m3為假設(shè)煤氣發(fā)生爐氣化劑溫度為50℃,此時空氣0.9154m3/kg1.092g/m394.76g/m330℃空氣所帶水份,煤94.76-25.47=69.29g/m31kg煤約需要氣化劑2.8m3g/kg3.5t每小時處理酚水：194.012x3500=679042g≈679kg每日處理酚水：679kgx24=16296kg≈16也就是說，在最炎熱潮濕的夏天，我們設(shè)備處理力量仍能到達(dá)16噸/天。技術(shù)特點：把酚水蒸汽作為氣化劑用掉，徹底解決了兩段式煤氣發(fā)生爐的酚水排放問題；含酚污水處理費用低。日常僅需小于18kW電耗外無其他運行本錢；酚類及其他有機(jī)物高溫分解產(chǎn)物為H2、CO被充分再用，可有效提高煤氣熱值20-200kJ/m3；含酚污水在蒸發(fā)箱內(nèi)為負(fù)壓，酚水和氰化物不會外泄造成環(huán)境