甲醇工業废水采用高温汽提燃烧方法进行预处理技术研究.docVIP

甲醇工业废水采用高温汽提燃烧方法进行预处理技术研究 项目背景? ? 大庆油田化工有限公司甲醇分公司工业废水处理站建于1990年，是原6万吨／年甲醇装置的配套项目，原设计处理能力为120t／d。1992年完成了系统的改造扩建工程，处理能力增加为200t／d (COD＜l0000mg／L)。废水处理工艺采用上海师范大学的嗜甲基菌生化处理方法，处理后外排水水质指标为COD＜150mg／L。随着企业的不断发展，1998年我公司新建的一套10万吨／年甲醇装置投入运行，2000年原6万吨／年甲醇装置扩建至10万吨／年。虽然这两套10万吨／年甲醇装置均采取了较为先进的生产工艺，而且甲醇废水中的COD指标都小于原6万吨／年甲醇装置，但由于来水总量增加到16m3／小时，而且来水COD指标经常在2000mg／L—7000mg／L间波动，因此对废水站产生巨大的压力。从2005年9月开始，废水处理站出水超标现象愈发严重，成为困扰分公司环保达标的瓶颈问题。经分析造成这种现象的原因有以下几个方面：一是来水总量超设计值，使废水在站内停留时间缩短；二是两套甲醇装置在合成催化剂使用末期时产生副产物增多，残液中的高级醇、烃及杂质难以除去；三是废水站气浮池气浮效果差；四是原有200m3二曝池因为泄漏，2000年以后已经处于废弃状态，使废水在站内停留时间缩短；五是加药不连续，对加药的调节性差。? ? 鉴于上述所出现的问题，分公司技术人员通过对厂内现有条件的进一步调查，从甲醇废水基础数据入手，对甲醇工业废水处理技术进行更加细致的研究，以期利用现有条件，在不需投入大量资金的前提下，对进入工业废水处理站的甲醇废水进行预处理，以大幅度降低进入废水站污染物浓度，从而保证废水处理站在现有条件不变的情况下仍能处理合格，实现达标排放。 二、研究方向的确定? ?? ? 我们知道，一般的水体污染物的处理方法有：物理法、化学法、物理化学法和生物法四大类。? ? 物理法是利用物理作用分离水中的悬浮物或乳浊物；化学法和物理化学法是利用物理化学作用去除水中的溶解物质或胶体物质;生物法是利用微生物代谢作用，使水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质，下表是工业污水处理方法的分类(摘自；邹家庆：《工业废水处理技术》)。? ? 通过对表2-1中各种污水处理方法的详细研究，我们发现，根据我公司甲醇工业废水水质情况及分公司现有的设备条件，采用汽提＋焚烧方法对甲醇工业废水进行预处理在理论上是可行性的，而其它方法基本不具备条件。 汽提法的去除对象是挥发性溶解物，借助废水与蒸汽的直接接触，使废水中的挥发性物质按照一定的比例扩散到气相中，从而把挥发性污染物从废水中分离出来。焚烧法一般用于高浓度有机废水的处理，一般要求大于100g／L，且需要蒸发浓缩设施以及焚烧炉，污染物经焚烧处理后可转化为无害的二氧化碳和水，实际是利用高温进行有机物的深度氧化。? ? 这两种处理方法一般是单独使用，都是针对挥发性有机废水的处理，但是焚烧法一般是应用在高浓度有机污水处理上，实施的前提时必须具备汽提和焚烧炉设备。如果具备该条件，并且设备能力可以达到预处理效果要求的水平，那么我们就可以在很小投资的基础上完成流程改造，使现有的汽提装置和转化炉成为废水处理流程上的一个环节，使用“汽提＋焚烧”的处理方法，实现将甲醇工业废水进行预处理的目的。三、项目实施的可行性分析? ?? ? 1.设备基本条件：? ? 一甲醇车间是我公司2001年经扩产改造达到10万吨／年甲醇的一套生产装置，原设计上是将甲醇废水送汽提塔处理，再返回除盐水装置经再处理后作为除盐水使用，但实际使用情况表明，经汽提塔处理后的甲醇废水，其原有的高碳醇在转化条件下不能全部分解，由此使转化炉管上部的转化催化剂易结碳，对转化催化剂造成长期不利的影响，因此该流程一直未投用，甲醇废水一直直接送废水处理站处理达标后排放。由于一甲装置上具有汽提设备，因而具备了采用汽提技术的首要条件：转化炉是我们转化工序的关键设备，一直处于使用状态，且炉温及残氧均满足采用焚烧方法处理废水的使用条件，因此从设备基本条件分析，采用“汽提＋焚烧”的处理方法是可行的。? ? 2.工艺基本条件：? ? ? ? 粗甲醇为甲醇精馏工序的原料，以天然气为原料的粗甲醇产品中其主要成分如下(以10万吨甲醇装置为例，合成条件为5Mpa以下，290℃以下，铜锌催化剂)： 另外还有微量的醛类、烷烃、胺及羰基铁等，由于这些含量相对甚微，可以忽略不计。? ? 通过对比表3-1和表3-2数据可以看出，一甲醇装置的粗甲醇中异丁醇和正丁醇的含量要高于所查资料中所述含量。 ? ? 通过以上数据可以看出，在甲醇精馏过程中，轻组分包括醚类、丙酮、甲酸甲酯等低碳烃绝大部分被除去，常压塔塔底甲