1.4含盐污水处理煤化工污水中的循环排污水、脱盐水站排污水等,具有有机物含量低、含盐量低于1%的特征,目前多采用回用水站对其进行处理。含盐污水的处理技术目前以“超滤+反渗透”为主,通过该技术能够使污水中的COD含量降到10mg/L以下,氨氮的含量降到5mg/L以下。
1.5高盐水处理通过“超滤+反渗透”等技术对含盐污水进行处理时,会产生TDS超过1%的高浓度含盐污水。陕北地区因为水资源匮乏没有纳污水体,因此必须对这些高浓度含盐污水进行处理,从而实现煤化工污水的零排放。目前处理高盐水的技术是通过蒸发塘将水分蒸发,或者通过蒸发结晶技术回收水分,同时得到结晶盐。
2、煤化工污水萃取脱酚工艺优化研究
在上述的煤化工污水处理环节中,预处理作为第1个环节,所要处理的污水量最大、污染物成分最为复杂,处理难度也最高。本文以陕北地区某煤化工企业的污水进行萃取实验,重点针对预处理环节中的萃取技术展开研究[2-3]。
2.1污水水质分析本研究用所用的实验污水取样于陕北地区某煤化工企业,样本已经过气浮技术以及蒸氨技术的处理,用作萃取实验。样本有刺激性气味、棕褐色、略微混浊,具有较高的酚含量以及COD值。
2.2筛选萃取剂目前所常用的萃取剂有MIBK、甲苯、苯、二异丙醚、乙酸丁酯等,本研究通过对水样进行实验,以此考察上述各种萃取剂的实际脱酚效果.二异丙醚沸点相对最低,说明其具有易挥发的`特性。乙酸丁酯目前多用于中性酚水的萃取脱酚处理,该萃取剂对单元酚具有非常好的萃取脱酚效果,但是对多元酚的脱酚率却低于60%。MIBK对单元酚和多元酚都有良好的萃取脱酚效果,且容易回收。因此,初步筛选掉二异丙醚与乙酸丁酯。
2.3萃取脱酚实验效果对比本研究中通过实验对苯、甲苯以及MIBK的萃取效果进行验证.在萃取级数为1级时,苯和甲苯对COD去除率约为60%,而MIBK则高达87%左右。联系水样的成分分析可以发现,该水样具有较高的酚含量,而MIBK对单元酚和多元酚都有良好的萃取效果,因此实验结果显示出MIBK比苯、甲苯具有更好的对COD的去除效果。根据以上实验的结果可以得出结论:MIBK具有比较苯、甲苯更为优秀的萃取脱酚、降COD效果,是该煤化工企业对污水进行萃取脱酚处理的首选萃取剂。
2.4优化萃取条件在上述实验的基础上,本研究继续进行对萃取条件进行优化的实验,实验条件为:萃取温度50℃,相比R=1∶4。2.4.1萃取级数的优化在上述萃取条件下,将水样分别与实验所选的各萃取剂进行充分混合,然后将其静置,并分层分析萃余液中COD值和总酚含量。随着萃取级数的改变而同步变化,并且保持了相同的变化趋势。观察变化曲线可以发现:总酚去除率以及COD去除率的变化幅度在萃取级数未到5级前较为明显,而在萃取级数超过5级后则趋于稳定。这意味着当萃取级数超过5级以后继续提高级数,并不能显著去除总酚和COD。因此,将萃取级数定为5级,既能够保证萃取效果,又能够节约成本。
2.4.2优化萃取相比对于萃取脱酚技术而言,若使用大剂量的萃取剂,无疑会收到较好地效果,但与此同时也增加了成本;而若使用的萃取剂过少,虽然降低了成本,但也难以收到良好的萃取效果。由此可见,相比既与萃取效果息息相关,同时也关乎着污水处理的成本。通过实验对不同相比下的煤化工污水处理效果进行考察,以此得出最佳的萃取相比。该实验条件为萃取温度50℃,萃取级数4级,萃取剂为MIBK。当相比为1∶1时,总酚去除率超过95.00%,COD去除率超过97%;而当相比为1∶4时,总酚去除率以及COD去除率均开始出现明显下滑。由此得出结论:萃取剂为MIBK时,最佳相比约为1∶4。
2.4.3优化萃取温度萃取温度对萃取效果也有一定的影响,因此本研究通过实验,对MIBK在不同温度下的萃取效果进行考察。在20~70℃的温度区间内,使用MIBK进行萃取脱酚的效果没有明显的变化。笔者认为其原因在于煤化工污水的成分复杂,因此在萃取过程中吸热与放热彼此抵消。考虑到煤化工污水进入萃取塔的温度约为50℃左右,因此本研究认为以MIBK作为萃取剂的前提下,萃取脱酚的温度应当以50℃左右为宜。
3结语
重点对煤化工污水的萃取脱酚技术进行研究,通过实验分析确定了MIBK为效果最优的萃取剂,并确定了萃取级数、萃取相比以及萃取温度等萃取条件的具体优化参数,对于煤化工污水处理技术的应用及发展具有一定参考价值,有助于推进陕北地区循环经济型煤化工的前进步伐。