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陶瓷膜过滤器在焦化油水分离中的应用

2021-11-27      阅读:

焦化废水是焦化厂炼焦与副产品生产过程中产生的一种高污染工业废水,其中含有许多有毒、难降解物质,许多焦化厂均致力于提高废水重复率,减少污水外排,降低新水消耗量,以达到清洁生产的目标。不少厂家把经过初步处理后的焦化废水用于熄焦,甚至代替部分工业冷却重复系统的水,这样可减少60~80%的废水外排,在节约污水处理运行费用、排污费用及新水费用的同时,还减少了工业生产对周边水体的污染[1]。当然,在实际生产中,不可能使所有的焦化废水都重复使用,总有一部分焦化废水需要外排[2]。


焦化废水的特点是成分复杂,氨氮和油浓度高,可生化性差,所以在进入生化处理池之前必须进行预处理。其中,焦化废水的除油属于预处理的一个重要环节,因为焦化剩余氨水焦油含量过高,不仅会引起后续蒸氨设备的堵塞及生化系统微生物的活性降低,还可能直接导致外排水的 COD 难以达标。因 此,本文研究采用高效的陶瓷膜过滤脱油工艺代替传统的砂石过滤或浮选工艺,期望能很好地解决上述问题,实现油含量的大幅降低或废水COD大幅削减。


 1、常用焦化油水分离技术的特点

目前国内焦化行业常用的除油方法有重力、沉降法,砂石、焦炭过滤法,离心、射流或加气浮选法等,这些方法通常除油效率低(一般为30~45%),而且劳动强度大,操作费用高[3],气浮法除浮油效率尚可,但稳定操作都较困难。

重力、沉降法可以去重油和浮油,除油比重仅占10%左 右,所以一般作为除油预处理,用以减少气浮或过滤处理的负

荷。各种常用除油工艺的特点见表1。

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从上表可以得出,陶瓷膜过滤具有其他过滤方式不具备的明显优势。本文研究的是使用一种特殊活性的复合多孔材料

为滤材的陶瓷膜过滤器,该多孔材料经过特殊处理使其表面结构具有表面亲油内部结构疏油的特性。当含油废水流经该滤材时,其中油滴被陶瓷膜滤材表面粘住,而水则从多孔结构中流过。当粘在陶瓷膜滤材表面的细小油滴不断聚集成较大的油滴时,就会形成一种挂膜作用,油滴继续增就会脱离滤材表面向上浮升,从而达到油水分离的目的。


2、脱油处理中存在的问题及改进措施

油是影响脱氮效果的主要因素之一,针对许多焦化厂进入生化工序的含油量偏高而对好氧池的硝化产生和毒害作用,使生化出水的COD高达250~600mg/L。而且污泥颗粒挟带油滴,使污泥变轻,浮上水面,严重影响生化处理效果,从而使整个系统难以维持正常运行。因此,废水含油量应严格加以控制才不会给生化系统带来显著的负面影响。另外,含油过高会影响蒸氨工艺的正常运行,油分累积于塔底部,需定期清塔,不但增加了停车次数,而且加大了工人劳动强度。

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水脱油处理方法效果不佳,从经济和技术角度考虑,所以必须开发利用新的脱油处理技术或改进现有的脱油工艺,再结合传统的工艺处理是治理这类废水的有效方法。本文研究采用陶瓷膜过滤器代替原有的气浮或砂石过滤除油工艺处理焦化废水。

 3 工程应用

该陶瓷膜过滤器在大量小试、中试实验的基础上,于2000年首先在某焦化厂投入使用陶瓷膜过滤器,并且一次性开车成功。本文仅以该过滤器在焦化水处理的工程应用为例说明陶瓷膜过滤器的好处。


 3.1 替代砂石过滤器的改造某公司AS 脱硫车间原使用2台剩余氨水和4台贫富液石英砂过滤器,建成后过滤效果差,而且漏砂严重,造成装置不能正常生产,被迫停产对原过滤器进行改造。改造后分别采用微孔瓷砂砖和陶瓷膜过滤器替代原来的石英砂过滤,相应的性能参数见下表:

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从上表可以得到以下结论,经陶瓷膜过滤处理后的水质,能很好的达到厂方的要求,而且过滤器长时间运行良好。 3.2 新增陶瓷膜过滤器的应用焦化厂改造中,两台剩余氨水陶瓷膜过滤器投入使用后对滤后水质进行化验后,得到的结果如下表:

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改善了水质,提高了重复水的利用率,减少了工业用水的用量,降低了企业的生产成本。


 4 结论

上述多个工程应用实例证明,陶瓷膜过滤器是一个过滤效果好、运行可靠,管理简单,长期运行费用低的过滤系统。通过陶瓷膜过滤器在国内多家大型钢铁、焦化企业的工业废水重复水处理中的运用,使该行业废水处理的难题得到进一步的解决,特别是对悬浮物和油的脱除具有其他传统过滤或气浮设备无法比拟的优势。因此陶瓷膜过滤器在焦化油水分离的实际应用中得到了完全肯定




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