第6期(總第163期)煤化工No.6(Total No. 163)2012年12月Coal Chemical IndustryDec.2012混凝法預(yù)處理煤氣化廢水實(shí)驗(yàn)研究史作磊,孟冬,閆衛(wèi)林， 胡曉瑜(青島科技大學(xué),山東青 島266042)摘要采用絮凝沉降的方法，以硫酸為破乳劑,聚合氯化鋁作無機(jī)絮凝劑,搭配使用有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺，將煤氣化廢水進(jìn)行預(yù)處理，顯著降低了固體懸浮物含量和含油量。經(jīng)加熱蒸氨處理后，除油率達(dá)到85. 5%.ss質(zhì)量濃度降到25.9 mg/L,為生化處理提供了一個(gè)較清潔的環(huán)境。因脫酚率不高,后續(xù)生化處理需配合采用酚氨回收工藝。關(guān)鍵詞煤氣化廢水 ,混凝法,預(yù)處理文章編號:1005 -9598(2012)- 06 0030-03中圖分類號 :X784文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A煤氣化廢水中所含污染物成分受煤質(zhì)和氣化工1.2測試方法與原料數(shù)據(jù)藝的壓力、溫度等因素的影響較大,煤氣廢水中除含(1)煤礦水中懸浮物(SS)的測定:按照MT/T805-有原煤中存在的物質(zhì)外,還含有煤轉(zhuǎn)化的中間產(chǎn)物和1999標(biāo)準(zhǔn)測試;終產(chǎn)物,以及生產(chǎn)過程中加人的其他化學(xué)物質(zhì)等。這些(2)重量法測油含量:按照6GB--T8570. 6-1988廢水的特點(diǎn)是污染物濃度高、固體顆粒多,在生化處標(biāo)準(zhǔn)測試;理時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)很多黏稠的煤焦油化合物黏附在管道(3)酚含量測定:采用溴標(biāo)準(zhǔn)分析方法;和塔盤上的現(xiàn)象,增加了塔操作的負(fù)荷;難降解有機(jī)(4)氣化廢水?dāng)?shù)據(jù)為:pH值8.6,sS質(zhì)量濃度250 .物含量大、酚含量多、含油量大,會(huì)直接殺死細(xì)菌,不mg/L.油質(zhì)量濃度820 mg/L,總酚質(zhì)量濃度4 460 og/L。利于微生物生長,不能直接進(jìn)行生化處理。本研究選1.3 實(shí)驗(yàn)方法擇混合絮凝的方法預(yù)先處理煤氣化廢水，深人探討降1.3.1選擇硫酸作破乳劑[1低廢水中的固體懸浮物含量和含油量的方法,為改善取50mL廢水,加入到150m.燒杯中,在室溫25生化處理環(huán)境,達(dá)到更佳的處理效果,起到指導(dǎo)作用。C、200r/min條件下攪拌,分別加人不同體積的硫酸(1+1),在2min內(nèi)加完,攪拌5min后,靜置0.5h,過1實(shí)驗(yàn)濾,分析濾液懸浮物sS含量。1.3.2絮凝劑的選擇1.1 儀器與試劑(1)無機(jī)絮凝劑的選擇[2川1:取100 m原料,經(jīng)100電動(dòng)顯示攪拌棒,76-1型;恒溫水浴鍋,B- 260目篩網(wǎng)過濾后,加硫酸(1+1)1 ml, 調(diào)節(jié)廢水的pH值型;pH計(jì),PHS-3C型。為7左右，分別滴加適量的2 g/L的PAC、PAFS .PPS,硫酸( 1+1,即按濃硫酸和蒸餾水1:1的體積比配使得溶液中絮凝劑質(zhì)量濃度分別為50 mg/L、100制)、30 C~60 C石油醚均為分析純、聚合氯化鋁mg/L、200 mg/L和250 mg/L。(PAC)、聚合硫酸鋁鐵(PAPS)、聚合硫酸鋁(PFS)、陽離(2)有機(jī)絮凝劑的選擇%:原料經(jīng)100目篩網(wǎng)過子聚丙烯酰胺(CPAM、陽離子度30%)、陰離子聚丙烯濾后,調(diào)節(jié)廢水pH值為7左右,滴加PAC的質(zhì)量濃度酰胺(APAM、相對分子量1 200萬).兩性聚丙烯酰胺為100 mg/L,加完后保持150 r/min攪動(dòng)3 min,滴加均為工業(yè)品。0. 2 g/L CPAM.0. 2 g/L APAM,O.2g/L兩性PAM各3mLc收稿日期:2012-08-01作者簡介:史作磊( 1985- ),男,山東濟(jì)寧,在讀碩士研究生. 2010年本科畢業(yè)于中國煤化工藝專業(yè),研究方向?yàn)榍鍧嵒すに噷W(xué), E-mail: shizuolei2013@163. com。TYHCNMHG.2012年12月史作磊等:混凝法預(yù)處理煤氣化廢水實(shí)驗(yàn)研究-31-1.3.3蒸氨處理從圖2可以看到，在投藥量相同或相近的情況廢水經(jīng)PAC+APAM搭配絮凝處理后，取出250 mL下,采用無機(jī)絮凝劑PAC的絮凝效果較好,并且當(dāng)投濾液,在60 C水浴下蒸氨處理,一直蒸發(fā)至氣體pH加質(zhì)量濃度為100 mg/L時(shí),效果最佳,超過此劑量，值約為7為止(把pH試紙放入氣體中,取出潤濕后再效果反而變差。其原因可能是在此濃度下,PAC起到測pH值)，然后繼續(xù)加水定容至250mL。選擇加入很好的脫穩(wěn)、吸附架橋和沉淀網(wǎng)捕的作用,若濃度太PAC，保持其質(zhì)量濃度50mg/l，再次滴加0.2g/L、大時(shí),膠粒表面會(huì)被高分子覆蓋,無法通過橋聯(lián)作用CPAM,并且探索CPAM的最低濃度。而發(fā)生絮凝,反而會(huì)起到穩(wěn)定作用,不易絮凝下來[2)。2.3 有機(jī)絮凝劑的選擇2結(jié)果分析與討論有機(jī)絮凝劑與無機(jī)絮凝劑相比，具有用量少、絮2.1 破乳劑的選擇凝快、不易受到水的pH值和溫度及共存鹽類的影響破乳劑的加人能夠調(diào)節(jié)溶液的pH值，使絮凝處且易于脫水等優(yōu)點(diǎn),但又具有成本高、抗剪切能力差理更容易進(jìn)行,不同的破乳劑具有不同的效果(I,考等缺點(diǎn),實(shí)際工作中,經(jīng)常選擇無機(jī)絮凝劑與有機(jī)絮慮到原料成本.本實(shí)驗(yàn)采用硫酸(1+1 )作為破乳劑,考凝劑合理搭配使用5。不同有機(jī)絮凝劑與處理能力的察了不同pH值下的處理效果(見圖1)。.關(guān)系見表1。置200表1不同有機(jī)絮凝劑與處理能力的關(guān)系的180絮凝劑Ss質(zhì)量濃度除油脫酚率/mgLl/%160&140PAC82368.0PAC+APAM3(四12費(fèi)10045678PAC+CPAM5610.4PAC+兩性PAM513. 6pH值圖1不同pH值下破乳效果由表1可以看出,雖然脫酚效果均不顯著,但使從圖1可以看出,加入硫酸(1+1 )破乳劑后,隨著用APAM搭配無機(jī)絮凝劑PAC的方法,Ss和除油率效pH值的減小,濾液中ss含量開始大幅下降,但越過果較好。因?yàn)閱为?dú)使用無機(jī)絮凝劑形成的礬花較小,pH=7中性點(diǎn)之后,下降趨勢變緩。考慮原料成本和處而且溶液中細(xì)小的礬花很難聚沉,復(fù)配使用無機(jī)絮凝理效果兩個(gè)因素,本實(shí)驗(yàn)選擇使用硫酸(1+1),調(diào)節(jié)劑和有機(jī)絮凝劑，形成的礬花不易破碎且絮體較密pH值為7左右。集,而且處理后的上清液清澈透光。2.2無機(jī)絮 凝劑的選擇當(dāng)APAM的質(zhì)量濃度分別為0. 5 ng/L、1.0mg/L、無機(jī)絮凝劑的種類很多,在不同的體系中有不同3. 0mg/L、5. 0 mg/L.10.0 mg/L時(shí),分析絮凝處理后濾的處理效果。通過實(shí)驗(yàn)考察了幾種無機(jī)絮凝劑在不同液中的含油量，得到不同質(zhì)量濃度APAM與除油率的濃度下的使用效果，不同絮凝劑質(zhì)量濃度對處理后關(guān)系(見圖3)。.ss含量的影響見圖2。結(jié)合表1和圖3,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在APAM的質(zhì)量濃度保持在3.0mg/L時(shí),除油率基本達(dá)到64%.但是，140p70 rE 120* 60.K 100-量50[武80-40 |專50100150200 250[2 16無機(jī)絮凝劑質(zhì)量濃度/g.L"中國煤化工-■-PAC 一●一-PAFS --PFS圖2不同無機(jī)絮凝劑質(zhì)量濃度對 ss含量的影響圖3MYHCNMH G.-32-煤化工2012年第6期也可以看到,無論使用何種有機(jī)絮凝劑,廢水的脫酚率始終保持在15%以下，說明只通過簡單的絮凝處3結(jié)論理,很難降低廢水中的酚含量。當(dāng)煤氣化廢水在pH值小于7時(shí),可以有效地破2.4蒸氨處理乳,選擇pH值約為7時(shí),就基本可以滿足絮凝沉降的將經(jīng)過一次絮凝處理的煤氣化廢水,通過水浴加要求;無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑搭配使用,效果較好，熱進(jìn)行蒸氨處理,再加入最低質(zhì)量濃度為50 mg/L的并且經(jīng)過蒸氨處理,再次經(jīng)PAC+CPAM絮凝處理后,提PAC,因?yàn)榻?jīng)PAC+CPAM處理后的溶液中，膠體和懸浮高了除油率,有效地降低了廢水中有機(jī)物含量,最終顆粒多帶負(fù)電荷,此時(shí)常使用陽離子中和顆粒所帶的ss質(zhì)量濃度僅為25. 9mg/L,含油質(zhì)量濃度為118. 9電荷,使膠體和含油的懸浮物再次脫穩(wěn)絮凝,從而帶mg/L;對于煤氣化廢水絮凝處理,脫酚率均在15%以動(dòng)一些含酚類的小顆粒的有機(jī)物有效沉降,提高了除下,效果并不顯著。因此,絮凝沉降可以作為預(yù)處理手油率，通過實(shí)驗(yàn)考察了CPAM 的質(zhì)量濃度對除油率的段,與酚氨回收工藝及生物處理聯(lián)合起來,才能對煤影響(見圖4)。氣化廢水進(jìn)行深度處理。37參考文獻(xiàn):34 F[1]趙雅芝,薛大明.混凝法處理含油污水的研究[J].環(huán)85[境保護(hù)科學(xué).1996, 22(1):58-60.送7572上[2]馬青山,賈瑟 ,孫麗珉.絮凝化學(xué)和絮凝劑[M].北39 t京:中國環(huán)境科學(xué)出版社, 1988:49-63.0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0[3]楊春. 聚合硫酸鋁鐵的制備與性能評定[J].安徽工CPAM質(zhì)量濃度/mg.心+業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 24<2) :156-158.圉4蒸氨后 CPAM質(zhì)量濃度對除油率的影響[4] Wang SB, Boyjoo Y, Choueib A. A Comparative Studyof Dye Renoval Using Fly Ash Treated by Different由圖4可以看到，當(dāng)保持加人的CPAM質(zhì)量濃度Methods[J]. Chemosphere, 2005, 60(10):1 401- 1 407.為1. 0 mg/L.時(shí),除油率有一個(gè)最佳值85. 5%,此時(shí)測[5]曹福.混凝-氣浮處理含油乳化液廢水的試驗(yàn)研究出ss質(zhì)量濃度可降為25. 9 mg/L。[D].武漢:武漢科技大學(xué), 2004:7-34.Coagulation Pretreatment of Coal Gasification WastewaterShi Zuolei, Meng Dong, Yan Weilin and Hu Xiaoyu(Qingdao University of Science and Technology, Qingdao Shandong 266042, China)Abstract The method of focculation and sttling was used in the study. To pretreat the coal gasification wastewaterwith sufuric acid as the demulifer polymeric aluninum chloride as the inorganic coagulant and polyacrylamide as theorganic coagulant, the suspended solids and oil content were signifcantly reduced. The oil removal rate was up to 85.5%and ss content fell to 25.9 mg/L after ammonia ditillation via waler bath heating, which provided a cleaner environmentfor the downstream biochemical treatment. As its phenol renoval rate was not high, the biochemical treatment should beincorporated with a phenol ammonia recovery process.Key words coal gasifcation wastewater, coagulation method, pretreatment歡迎訂閱歡迎投稿歡迎刊登廣告中國煤化ImonadYHCNMH G.