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        炼油厂碱渣废水预处理技术—Fenton氧化法 内蒙古废水处理公司

        文章出处:未知发表时间:2022-01-21 15:22:42

        图片3 

          碱渣废水是在石油炼制过程中,用碱液NaOH溶液对汽柴油和液化气实施洗濯精制的过程,主要用于除去硫醇、硫醚等杂质。它所呈现的特性是高COD,高pH值,通常pH>12,钠离子含量在5%-12%,黑褐色、恶臭、毒性大,难降解,极强腐蚀性。主要成分含有硫醇、硫醚、硫化物、酚类、石油类、氨氮、有机酸盐等污染物,其常见组成及成为见下表。

         

        图片31 

          在碱渣工业废水处理工艺上,每个炼油厂的处置工艺和原油质量都不尽相同,使得其组成成分及含量上有宏大差别,固然有很多学者实施大量的实验研讨,但在工业应用方面不断没有取得统一的工艺流程,这就使得目前炼化行业内没有统一的规范办法。

         

          某炼油厂采用NaOH溶液作为碱洗液,用以除去催化安装的液化气和汽油,以及焦化安装液化气中的硫醇、硫醚以及酚类等有杂质,以提升产品质量,催化汽油和液态烃的废碱液混合在一同,每年的量1500多吨。原先有特地的碱渣坑用于贮存碱渣废液总量约4万吨。但随着国度对环保的注重以及人们环保认识的加强,特别是在2015年新规范中规则最高允许排放规范COD降低至60mg/L,如何将碱渣废水做更好的预处置,以避免对下游污水处置厂形成冲击,成为亟待处理的问题。

         

          本研讨以碱渣坑存储的碱渣废液为研讨对象,采用传统的Fenton法对碱渣废水实施预处置,调查了不同的工艺条件下COD的降解状况,得到预处置最佳工艺条件,为其后续污水的进一步处置提供牢靠的进水水源,也为Fenton法在工业上的实践应用提供数据支撑和办法思绪。

         

          1、资料和办法

         

          1.1 仪器与药剂

         

          仪器:JBZ-12H型磁力搅拌器。

         

          药剂:H2O2(CP)FeSO4.7H2O(AR)H2SO4(AR)NaOH(AR)

         

          1.2 实验用水

         

          碱渣废水取自西北某炼油厂碱渣坑废水,其水质:COD7000-26000mg/L硫化物280mg/L,酚450-6830mg/LpH11-14,氨氮310mg/L,主要阳离子Ca2+Na+

         

          1.3 实验办法

         

          取0.5L废水样装入1L的烧杯中,用电磁搅拌器实施搅拌,用H2SO4调理pH值,然后将H2O2FeSO4.7H2O分别倒入烧杯中,反响一段时间后,中止搅拌,用NaOH将溶液pH值调理至5-8,然后静置一段时间,取上层清液测定其COD,计算COD的去除率。

         

        图片32 

          式中:XCOD的去除率,%

         

          1.4 剖析办法

         

          依据《水质化学需氧量的测定重色酸盐法》(GB/T11914-1989)采取重铬酸钾滴定法,取10mL样品于100mL容量瓶中稀释10倍混匀后,取其中的5mL,即取样0.5mL废水样置于锥形瓶中,参加0.2mg的硫酸汞粉末,10mL0.25mol/L的重铬酸钾溶液,参加硫酸硫酸银溶液,回流40minL冷却,用已知浓度的硫酸亚铁铵实施滴定。

         

        图片33 

          式中:

         

          V0:用硫酸亚铁铵滴定空白的体积,mL

         

          V1:废水取样体积,mL

         

          V2:用硫酸亚铁铵滴定废水的体积,mL

         

          C硫酸亚铁铵:硫酸亚铁铵的浓度,mol/L

         

          2、结果与讨论

         

          2.1 H2O2浓度下的COD去除率

         

          取废水样500mL,将pH值调理至3.5,参加下表所示的H2O2,再30mL10%FeSO4.7H2O溶液,反响45min后调理pH6.5,静置2h,取上清液测定COD,计算COD的值如下图所示:

         

        图片34 

          如图1所示,随着H2O2投加量的增大,COD的去除率随之增大,当H2O2的用量到达36mL时,COD的去除率到达了84%,发作了如下的反响:

        图片35 

          随着H2O2的投加,能够使得羟基自在基·OH产生更多,大量的羟基自在基能够氧化废水中的有机物,这样使得COD的去除率升高,但超越36mL以后,Fe2+被氧化成Fe3+,并发作以下反响:

         

        图片36 

          使得氧化反响无法实施,同时Fenton试剂发作反响的同时也产生了一些抗氧化产物,使得废水中的有机物无法进一步降解。因而过量的H2O2量不会给废水的去除率得到很大的提升,而且会形成药剂的糜费,因而每500mL废水的最佳参加量为36mL

         

          2.2 不同的FeSO4.7H2O浓度下的COD的去除率

         

          取废水样500mL,将pH值调理至3.5参加36mLH2O2,再参加不同量10%FeSO4.7H2O溶液,反响45min后调理pH6.5,静置2h,取上清液测定COD,计算COD的值如图2所示。

         

        图片37 

          在H2O2的参加量在36mL的状况下,调查不同10%FeSO4.7H2O的参加量对去除率的影响,如图2所示,FeSO4.7H2O的用量对COD去除率的影响较大,随着FeSO4.7H2O用量的增大,COD的去除率随之增大,当FeSO4.7H2O的用量为25mL时,其去除率到达最高88%,这是由于Fe2+在反响中起到了催化的作用,随着的用量的增加,COD的去除率呈现降落趋向,这是由于溶液中存在如下的反响:

        图片38 

          过量的Fe2+被氧化成Fe3+,依据反响均衡方程式可知,该反响会耗费局部的双氧水,从而影响了COD的去除率。所以FeSO4.7H2O的参加量不宜过大,并且在反响后要中和酸性水使Fe3+沉淀下来,还应参加碱,增加了水处置的本钱费用,所以本次实验中的FeSO4.7H2O最佳的参加量为35mL(H2O210%FeSO4.7H2O的体积比为1.441)

         

          2.3 不同pH值下反响的COD

         

          取废水样500mL,将pH值调理至如下表所示,再参加36mLH2O2,再参加10%FeSO4.7H2O溶液35mL,反响45min后调理pH6.5,静置2h,取上清液测定COD,计算COD的值如下图所示:

         

        图片39 

          如图2所示不同pH值关于废水的去除效果很明显,在pH值为3.5时,CODcr的去除率到达最大,在pH值较小的状况下,其去除率较低,其缘由可能是H+浓渡过高,Fenton试剂会发作以下的反响:

         

        图片40 

          在酸性过强的条件下,Fe3+不能顺利的复原成Fe2+,这样就影响了羟基自在基的产生,所以在强酸作用下,反响的去除率不是很高。能够看见当pH值调理到3.5时其反响的COD的去除率最高,可达87%

         

          3、结论

         

          (1)关于某炼油厂高浓度的碱渣废水,用Fenton试剂实施处置时一种有效的办法。每1L废水中,在H2O2的投加量最佳为72mL10%FeSO4.10H2O的最佳投加量为70mL时,最佳反响时间为40min,最佳反响pH值为3.5时,其去除率最高到达87%(原水COD25436mg/L)最低可达53%(原水COD8568mg/L)

         

          (2)此反响属于放热反响,但最高温度不超越49℃,对反响体系没有影响。除CO2外,并无其他气体产生,气息为原水的恶臭味,反响后恶臭味有所减轻。目测有棕红色泡沫产生,最大收缩体积为原水的1/2,在反响至20min后逐步消逝。反响后的pH值和静置时间,对COD去除率的影响效果不大,坚持在5-8范围内,静置时间为3h,废水的COD的去除率最高61%(原水COD7201mg/L)。反响时间至少40min,当延长时间COD并不会提升。参加过量的H2O2后,不会提升COD的去除率,对体系并没有影响无平安风险。

         

          (3)Fenton法处置碱渣废水操作简单、设备简单投资少,反响简单疾速、条件温和、效果明显、工业化应用便当,应用潜力大,但是传统的芬顿法存在H2O2以及FeSO4耗费大、本钱高、有机物矿化度低,另外需求在pH值调至酸性才干发挥其氧化性,在预处置万还要调回中性,这就耗费了大量的酸碱。针对以上问题,能够将Fenton法与其他办法分离,目前有UV—Fenton法、UV—vis/草酸铁络合物H2O2Fenton法、电-Fenton;超声波-Fenton;Fenton+生物法联用;Fenton混凝沉淀法、铁屑/H2O2法、Fenton+活性炭法联用,随着科技的开展,这种改性Fenton法用以补偿Fenton法的一些缺陷。

         


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