[發明專利]魯奇爐煤制氣廢水的粗粒化除油方法

無效

• 申請號: 201010124017.X
• 申請日: 2010-03-15
• 公開（公告）號: CN101786694A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 韓洪軍;袁敏;王偉;李慧強;徐春艷;王冰;胡宏博
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F1/40
• 分類號: C02F1/40;C02F103/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 榮玲

技術領域

本發明涉及一種粗粒化除油方法。

背景技術

煤化工行業的生產工藝流程多而且復雜，每個生產環節都會產生大量的、成分復雜的廢水，其中以高濃度的煤氣洗滌廢水為主。廢水中既有酚類化合物和苯類化合物等易降解有機物和砒咯、萘、呋喃、瞇唑類等可降解類有機物，還含有砒啶、咔唑、聯苯、三聯苯等難降解有機物，同時含有氰化物、硫化物、氨氮等無機污染物，是一種典型的高濃度有毒有害、難生物降解的工業廢水。

厭氧生物工藝因具有容積負荷高、剩余污泥少、動力消耗少和能降解很多好氧生物難以降解的有機物等優點成為煤化工廢水治理技術的研究熱點。然而，經過酚、氨回收處理后的煤制氣廢水中仍然含有一定的油類污染物，濃度可達100mg/l以上。廢水中的油類污染物不僅會提高廢水的COD，增加生物處理單元的負荷，而且在生物轉化過程中油類污染物首先會被水解為長鏈脂肪酸。長鏈脂肪酸在較低濃度就可以對生物產生抑制作用，對污水的后續處理造成較大的影響。因此，需要在生化處理前將油類污染物從污水中去除。

目前，常用的除油方法有重力法、絮凝法、氣浮法和電化學法等；⑴重力法是利用油水的密度差實現油水的分離。利用油的密度比水小的原理，經過一定時間的沉淀，粒徑較大的可浮油和部分分散油在重力的作用下浮到水面，從水中分離出來。重力法適合除去水中的浮油。基于重力分離原理的油水分離裝置種類繁多，主要有平板式、斜板式（平板、波紋板）和粗粒化式（分波紋對置型、列管及峰管）等。平板式隔油池已有很長的歷史，池型最簡單，操作方便，除油效率穩定，但占地面積大，受水流不均勻性影響，處理效果不好。斜板式油水分離裝置是根據1904年漢遜等人提出的“淺池原理”對平板式隔油池改進，可大大提高除油效率。粗粒化式是將材料填充于粗粒化裝置中，當含油廢水通過填料層的時候，廢水中的分散油發生附著或相互碰撞而凝聚成較大粒徑的油珠，凝聚的油珠在重力作用下浮到水面而從廢水中分離出來。對于粗粒化除油的機理，主要有附著聚結原理和油珠碰撞理論。附著聚結原理主要適用于親油性的粗粒化材料。當污水流經裝填有親油性的粗粒化材料的裝置時，微小粒徑的油珠便在親油性較強的粗粒化材料表面上附著，并不斷地聚結增大，變成粒徑較大的油珠，由于重力和水力沖動的作用，油珠從粗粒化材料表面脫落下來，使材料表面得到“更新”。只要保持一定的水力條件，微小油珠聚結為大油珠的粗粒化過程，便是不可逆轉的。碰撞聚結則是油珠之間的能量轉換過程。粗粒化材料作為填充物，無論是粒狀、纖維狀或其它膠結物，其間的空隙構成水流通道，猶如無數根直徑很小而又互相連通的彎曲管道，當含油污水流經這些通道時，極大地增加油珠間的碰撞機會，運動中的油珠互相碰撞,聚合成粒徑更大的油珠，大油珠在重力作用下上浮去除。該技術關鍵是粗粒化材料，材料的形狀主要有纖維狀和顆粒狀。常用的親水性材料是在聚酰胺、聚乙烯醇、維尼綸等纖維內引入酸基（磺酸基、磷酸基等）和鹽類，親油性材料主要有蠟狀球、聚烯系或聚苯乙烯系球體或發泡體、聚氨酯發泡體等。無論是哪種材料都必須有足夠的機械強度及耐油性，以保持其在一定溫度下，在動態的含油污水中的物、化性質的穩定。

⑵絮凝法是處理含油廢水的一種常用方法。其原理是借助混凝劑對膠體粒子的靜電中和、吸附、架橋等作用使膠體粒子脫穩，在絮凝劑的作用下，發生絮凝沉淀以去除污水中的懸浮物和不溶性污染物。該方法效果好，但是占地大，藥劑用量大，而且會產生大量難處理的污泥，容易造成二次污染。

⑶氣浮法是將空氣通入到含油廢水中，形成水—氣—粒三相混合體系，在氣泡從水中析出的過程中，微小氣泡成為載體，粘附了水中污染物，其密度遠小于水而浮出水面。由于乳化油的穩定性，氣浮前必須先采取脫穩、破乳措施。目前使用的氣浮法包括加壓氣浮法、變壓氣浮法、葉輪氣浮法和擴散板氣浮法等。該方法效果好，工藝成熟，但設備和運行費用高，日常操作和維護要求嚴格。同時由于煤化工廢水中含有一些具有生色和助色基團的物質，當采用空氣氣浮時，由于氧的引入會導致廢水的顏色大大加深，對廢水的達標排放造成很大的困難，該方法效果差。

⑷電化學法中最常用的方法是電絮凝法，其原理是使用可溶性陽極如金屬鋁或鐵作犧牲電極,通過化學反應，產生微小氣泡和金屬氫氧化物，具有氣浮和混凝的雙重作用。電絮凝法具有處理效果好、占地面積小、操作簡單、浮渣量相對較少等優點，但存在著陽極金屬消耗量大、需要大量鹽類作輔助藥劑、耗電量高且運行費用較高等缺點。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的除油方法存在的處理效果差、成本高、容易造成二次污染的問題，而提供了魯奇爐煤制氣廢水的粗粒化除油方法。