气浮除油技术在焦油废水处理中的应用.docx

《气浮除油技术在焦油废水处理中的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气浮除油技术在焦油废水处理中的应用.docx（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、气浮除油技术在焦油废水处理中的应用一、焦油加工工艺的废水性质将焦油加工为各种化工产品是焦化生产中的重要环节，也是国民经济发展的需要。但随着热油 加工的进行，大量的废水也随之产生。主要来源有:（1）原料焦油加温静置脱水产生的废水;生产过程 中通入的直接汽冷凝产生的分离水;（3）管道清扫产生的冷却水:地表污水等。焦油废水的一个特点是含油很高，成分复杂:焦油废水的另一个特点是它含有对环境毒害较大并 且国家明令禁止外排的酚，鼠等剧毒物质。所有热油废水中的油都以颗粒状态不稳定地存在于污水中，形成水包油的状态，其中浮油（直径大于 lOOum）约占总含油量的33%,它很容易从污水中分离出来:分散油（直径在I

2、n100um之间）约占63%,它也能从污水中依靠重力分离出来，但分 离速度较慢;乳化油（直径在0.1 10um之间）约占4%,它的分散度很高，很难靠重力进行油水分 离；溶解油（直径小于O.lum）浓度很低。因此找到一个经济合理的废水治理方法在环保要求日 益严格的今天就显得尤其必要。二、气浮除油技术热油废水的处理难度极大，先后采用了贡力分离法、吸附法等进行试验，效果都不甚理想。经过查阅大晕的资料，最终决定采用气浮除油技术。气浮除油技术在我国最早应用于石化行业的废水 除油，其上要原理及关键技术如下。1、气浮原理气浮法除油原理就是在含油污水中通过通入空气并使水中产生微气泡（有时还需加入浮选剂或 混凝

3、剂），使污水中粒径为0.2525um的浮化油、分散油或水中悬浮颗粒附在气泡上，随气泡一起 上浮到水而并加以回收的技术。根据产生气泡的方法不同，气浮处理技术分为溶气气浮、叶轮式气浮和喷射式气浮3种。我们 采用的气浮除油技术是先进的射流式溶气系统，利用射流方式在水中产生大量微气泡（气泡直径为 2030um的占70%以上）。射流式气浮法具有高效率、低能耗等优点。射流式气浮除油技术的关 键在于射水器和曝气头。2、射水器结构射水器结构见图1。含油污水经泵加压（约0.4mp。）后高速进入射水器喷嘴，经过渐缩器进一步 加速后在吸入室形成负压，从而吸入空气。空气和水在混合段进行充分混合，在扩散段减速后进入 溶

4、气罐。污水 一 一【空气图1射水器结构表.场保3、曝气头结构在射流式气浮法中关键是要形成足够数量的、大小合适的气泡，这上要取决于曝气头。曝气头 结构见图2oCD气水混合液来自溶气系统的高压气-水混合液在瀑气头内压力得到释放，从而产生大量的气泡。气泡大小可 通过曝气头的可调间隙（见图2）来进行调整。三、气浮除油技术的应用与改进1、现场使用效果在实验宝完成气浮除油、加药浮选等试验后，又在气浮除油机上进行了工业试验。经过试验发 现，该气浮除油机的除油效果良好，对COD 和酚也有一定的去除作用。出水水质从外观上观察含油 量明显下降，取样时外壁不再产生油污“挂壁”现象。同时、对影晌气浮法除油效果的主要因

5、素进行 了初步分析。表1是2004年3月1-16日气浮处理前后废水上要指标对比情况。表1气浮除油机处理效果日期3月1日3月2日3月3日3月4日3月5日3月8日3月15日3月16日取样地点处理前 处理后 处理前 处理后 处理前 处理后 处理前 处理后 处埋前 处理后 处理前 处理后 处理前 处理后 处理前 处理后油浓度/( mg 17 7RR24823 000125142 2721 0213242245602655 2482 624去除率/| %68.545.655.144.652.750.0酚浓度;(mg L/1 933 . 321 090.915 752.924 698.724 081.26

6、2 883.992 37L952 98L881 780. 841 197.271 063. 241365.941177.51293.273825. 244743.90去除率/E用43.618-329.332.8COD/去除率/(mg L |)%；11 9206 96033 84031 84041.65.920 00016 32015 36014 72010 1607 20018.44. 129.113 48046.37 240从表1可以看出汽浮除油技术的除油效果较好严均去除率可达到52.75%,这与除油设计目的 是相吻含的。同时，气浮除油对废水中的酚类物质和Cod也有一定的去除效果、平均去除率

7、分别 达到了 31%和22.2%。从数据中还可以看出，不同时期3种指标的去除率波动较大（除油率在 40%70%之间波动）。对此，作如下分析:气浮除油技术只对浓度小于1g/l的轻油具有较高的去除 率而焦油车间内部废水来源十分复杂，既有轻质油也有焦油类贡油，且目前没有条件对气浮进水作 均和处理，这是造成去除率波动的上要原因。事实上，含酚和Cod的下降是由于气浮机去除了一 部分油所致，这些油中含有酚，同时油含量的下降也降低了废水的化学需氧量，即气浮除油技术木身 对降低酚类物质和coD的效果并不明显。2 .影响气浮法除油效果的因素废水木身含油的性质。由于是利用了微气泡吸附力及气泡向上浮力所以，彻质愈轻

8、，除油效 果愈好。水互溶性愈差，气浮效果愈好。废水温度。混度愈高，气体的水溶性愈养;压力愈高，水溶性愈好，在工作压力较高（0.3-0.4 MP。）时，压力相对于水派影响更占主导。另一方而，温度愈高，废水中油类粘度愈低，氢键等化学 键力愈小，愈有利于废水中分散油及乳化油的去除。综合考虑除油效果、节能及环保效应，一般废 水温度保打在40-60七为宜。气水比，气水比愈大，单位流量内气泡数量愈多，抽珠接触的机会也就愈大:油珠附着气泡上 浮的机会随之增加，处理效果就会提高。但进气晕过大时，在射水器混合段内无法形成均匀的溶气 （气-水）混合物，气浮效果就会下降。气水比可通过溶气罐内压力来间接控制。经调试研

9、究，气浮除 油机 溶气罐内压力为0.38MP。左右时除油效果最佳。图3为在其它条件相同时，进气浮机废水含油为 1000mg/l情况下，除油效果随气水比（或溶气罐压力）变化的趋势图。800aJLaa0. 10.20.30.40,5 0 60.7溶气罐压力/MPa图3溶气罐压力一气浮除流籁解I保4)气泡大小。小气泡上升速度慢，小油滴容易被捕捉，大气泡上升速度快，大油滴容易被捕捉。气泡大小可靠曝气头来控制(见图2)。(5)气浮药剂。采川气浮助剂、混凝剂和发泡剂，I可以提高气浮法处理含油污水的效果。3 .问题及改进措施经过一段时间的运行和摸索，该气浮除油技术还存在如下一些问题：(1)气浮机只能除去水中

10、的轻质油，对焦油类重油效果不佳。少量进入气浮机的重油容易使曝气头发生堵寨现象，对蔡结晶形成的乳化油去除效果不理 想。浮油排除效果不理想滩以自动进入排油管。对此，采取如下措施予以解决在气浮机前设计了两个70t的高置槽，且在高置槽内设置了加热器，含贡油污水进气浮机前 先进入两个高置槽加热到最佳除油温度4060。(：后，静置沉淀，定期放出重质油。(2)由于加热作用，蔡结晶化为油类析出:气浮循环加压泵不间断运行，定期对气浮机进行蒸汽清 扫去除机内和曝气头内的油渣。在废水浮油层上方加设可调角度的压缩空气自动吹扫浮油装置，何隔一定时间自动将水而浮 油层吹入渣油管排出。为进一步提高除油效率，下步可考虑加入一

11、些絮凝剂如PAM、铁欲等药剂。经过采取以上措施(未加药剂)之后，在2004年9月又做了一个月的标定:其结果如下:油的去除 率为89.3%,酚氧的去除率为33 . 1%,COD的去除率为57.0%。从以上结果IIJ 一看出，改造取得 的效果明显。4o结语经改进后的射流式气浮除油技术具有流程简捷、运行成本低、除油效率高、自动化水平高、社 会效益显著等优点。随着国家环保法规的日益完善，该废水处理技术对热化等行业有着较大的推广价值。凶：10 3% 9fj i船劝U听酪96功1（“ U四气浮选含油污水处理技术吴琦大庆油田采油五厂）气朵与压缩机中的匕缩空气泄合进入混匀器 通过 激烈碰摇大分千空气被旋转切割

12、成小分千气泡 恋井快速溶入水中气液充分湿合后进入气夜反密睦严实包压便空气在水中达到理想饱含状态气液 形成15- 30 11m.致密的溶气水进入压力浮选单元将 污水中的分散油提升到顶部 处理后的水进入出水 摆经出水泉外箭液面上层的油收集油恺自流排出（见图2）,:.拘要通过对射流式气浮、全压溶气式 气浮、改进型溶气气浮三种不同结构气浮选 设备在大庆油田采油五厂含油污水处理的应 用情况进行总结，将气浮选除油装丑设计特 点、处理效果、投资等造行分析对比3对适 合五厂地区含油污水处理的气浮设备捉出建 议和认识.关键词：气浮选；除油；内用效果Tf上队溶气足式究需式纽酥再恩浴hiishing Hou.,图乱

13、畸呼度冲M内设,液位变送富 丽也谑跳升翻迸打变相控制阳1射流气浮结构示总图tlhlI / dilil工-IB图2溶气气浮结构示谥图1工艺原理气浮选用千含油污水处理的基木原理是在含油 污水中通入大呈微小气泡并将具作为载体与污水 中的汕珠和惩浮絮粒/眄粘附，形成整体密度小千水 的浮体上浮尘水以 使污水中的油珠和悬浮状的物 质与污水分离，达到净化污水的目的口2装置结构特点气浮法处理含油污水古据水中形成气泡的方式 利气泡大小可将浮选法分为四种类型即溶气气浮 法、导气浮法 电解气浮法和化学气浮法喂 中常 用的方法有加压溶弋浮法飞叶轮式气济法和射流 式气浮法:，为胖决大庆油田采油五厂部分含汕污水 处理站污

14、水处理难以达标的问题；2（;4年以来 分别选用了不同结构特点、溶气方式的气浮选除油 装翌 取得了一定的效果为改进含油污水处理匚艺提出了新的技术途径口主要应用了射流式气浮.，,全庄溶气式气酸改进型溶气气浮一（1）射流式气浮选除油装登 射流式气浮选除 油器主要由田孚区、斜板区和绶冲区二个部分组 成口装登设计中将缓冲水跪与气浮装登合二为一 井在气浮与出水缓冲间增加斜板区提两处理效 果口溶气方式为射流式污水通过循环泵箭送尘射 流器从射流器喷嘴商速喷出时将周匣空气一起带 走空气源源不断吸冰屯与水充分混和并进行 能虽交换宁间时被切割成微小气泡并进入气浮池进 行水的气浮处理（见图1.）。（2）全比溶气式气浮

15、选除油装翌。全压溶气式 气浮选除油器主要由泄匀器飞气液反应罐和浮选雒回半片改进型溶气气浮选除油装登己改溶气气许装登整体呈立方体它桀凝然气浮飞撒渣、沉淀、刮泥为一体 装翌主体由池体、斜板、 溶气水回流装翌刮汕装堂和刮泥装悝五大部分组成二 溶气方式为溶气式空压机中的压缩空气与回流水加压进入溶气雒后经扩散装登呢射能够在 较短的时间内形成商压溶稣（见陌J）a宝焊吨病初Icnkincl3现场应用及效果分析(1.)射流气浮应用悟况及效果分析口商一联污 水处理站投产干叩也年，N)儿设计处理能力 8。叩mil二 实际处理能力6 510 m勺出 建站初期 污水处理系统主要设施为3台射流气浮设备，采用 奈洗式核桃

16、壳过滤流程，：从射流气浮应用悄况乔投产初期来水为水驱污水，气浮后出水含油降尘50 mgIL以内宁除油 效率在1(%左右，能够满足后端水处理要求n 2006年，由千见聚因紊的影响宁来水水质开始恶 化 含聚浓度虽商达117 mg/L 射流气浮除油效率 仅2(%左右宁出水水质刁、能达标勺严垂影咱了后 蟒的水质处理宁屁一联水质无法达标刁通过对射泄气浮结构进行分拆 寻找见聚后 射流气式浮除油效率低的原因 一是射流气沪设备 气段射流器吸气不均匀宁气K射流器内佞般的 时间太短宁泄 合不均 气泡直径筷立 达到50 Llm以上，溶气效率低不能较好地捞带汕污和絮凝体 上浮口气浮 段分离速度过良 水力停留时间过短，

17、 致使气浮段未完全分离就流到丁斜板段:，二是由千 含油污水中聚合物逐年增加水相和汕相的粘滞系数增面,使得斜板区不但不能达到预期的除油效果反而成为处理流程中的累贤口二，是浮选收油系 统军人工询节t压渣严篮 致使出水指标不稳定。(2)全片溶气气浮现场座用悄况及效果分祈n 鉴千射流式气浮除油效果差，；无法淌足含聚污水处 理要求，为降低T.程投资在原射流式气浮基础 上 保留原气浮机外壳 改变其内部结棍 培加涩 匀器、气液反映罐等设备，改造为全压溶气式气 浮以满足水质处理要求全压溶气气浮千加的年10 月投产运行二由应 用后的运行数据可知 来水水质含油较 低 因在前端加药 来水含油在50 mg L但啦加了

18、 后续污水处理难度已经气浮选除油后出水水质含 油降主30 mgl L以内 除油效率在70%左右， 出水水质完全芍标 从短期应用效果来茬 能够满 足后端水质处理要求说朗全压溶气气浮能够满足 目前含聚污水水质处理要求:,(3)改进型溶气气浮应用悄况及效果分析口杏 V-II污水”5、1、水处理站宁始建与 加(8年8 设计处理能力12戊)om叮礼 目前实际处理能力5邓JO叫风 采用改进型溶气气浮-,做生物 嗅过滤的处理主T艺改进型溶气气浮除油装登千叨09年1 1 H 4日投产运行选前端来水为昔通水驱污水由千具儿经缓冲隔汕 池后进入气汗远 来水水质较好 含油50 mg/ L 但给后端气浮选除油培加了难度

19、仁 气浮选除油后水 质平均含油降到20 mg/L以内卞除油效率在75% 左右 含油呈全部达标口由 千后续还有膜处 理.艺所以气浮本身不加药悬沪物去除率较低，但水质能够满足后线水质处理要 求e杏十三一I含聚污水处理站始建与2叩8年8 “ 设计处理能J.m m m / d.实际处理能力IO (I沁 忒/d .采用“改进型气浮-微生物”的处理 主艺口改进型溶气式气浮除油装捏千2n|J 9年:11 JJ14匕投产运行3对改进型溶气气浮的应用效果进行分析 气浮选 前端来水为聚驱污水含聚浓度为33 mg/L来水 水质较差宁含油在300 mg/ L以匕 气浮后出水水质 含油在5(1 mg I L以内雌 油效

20、率在叩左右1从短 期橙用效果来君 改进型溶气气浮除油效果较好， 能够满足目前低含聚污水处理要求口4结语对采油五厂应用的二种不同结构、不同溶气方 式的气浮选除油设备进行座用效果、结构特点飞段 资等总结对比见表1口表1气浮选除油装笠应用效果及经济效益对比气浮选除油设备射流气浮全压济气气浮改进型溶气气浮污水类别水驻聚驱泰驱水驻 素驱且套处逗侄力m 3, h_.120 120加35-0135()饼气)式射流溶气溶气气泡大小/.际，5n:15-30u5-扣污水停留时即：加动19 - 2 13,. 5回流比门匕、3nn芍是否加药絮凝剂否否单.1: W . h - t- 130航30蒯效华i馀70 加7()

21、75如痉设投资f万元氐0“0妇运行拨用i万元18加占垃而积大稍大小操作峥殴复杂(1对比射流式气浮与溶气式气浮的气浮性 能溶气式气浮是在泵的多级升压过程中完成的 气体溶解度容易控认气泡直径小干3叭如溶解 效果更理想口采用溶气气浮优千射流气浮.(2根据不间来水条什进行对比，射流式气浮 和改进型溶气气浮都能够满足普通水驱污水处理要求改进型溶气气浮在除油效率、出水水质方而优 千射流式气浮；射流气浮不酪满足含弱区污水水质 处理要求，溶气气浮和改进型溶气气浮都能够油足嗡鳍吓炽哼用效界迪 特()气歌叶含翠污杰斡瑕翱甘、饵除汕效率心钮籽阿进型溶气气浮优于全乐溶气气浮C(3)从建设投资及年运行费用来看，改进型溶 气气浮一次性投资最高.但年运行费用最低；全压 溶气气浮一次性投资低于射流气浮，但在年运行费 I J上高于射流气浮。(4)从占地面积、操作性看:改进型溶气气浮 占地面积最小，但操作自动化程度相对诏，对操作 人员的要求高于射流气浮和溶气气浮.(5)目前，溶气式气浮和改进型溶气式气浮投 产时间较短，网用效果还需进一步诚踪观察(栏目主持关梅前)