催化裂化煙氣脫硫廢水COD處理探討

來源:智匯工業

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關鍵詞:催化裂化 煙氣脫硫 廢水COD處理

    濕法脫硫工藝是現階段世界范圍內應用最廣泛的煙氣脫硫工藝。在濕法脫硫工藝中,不可避免地要產生一定數量的廢水。如何處理煙氣脫硫中產生的廢水是企業面臨的一個問題,本文結合海南煉化煙氣脫硫廢水的水質特征,簡要綜述了煙氣脫硫廢水處理裝置遇到的問題及解決的方法,彌補了該煙氣脫硫廢水處理裝置設計中的不足。

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    1工藝流程

    在國家和地方政府對SO2、NOX以及顆粒物排放標準日益嚴格和排污費加大的情況下,企業為應對嚴格的環保要求和企業自身發展需求,迫切需要建設煙氣脫硫脫硝除塵設施。中石化某公司280萬噸/年重油催化裂化裝置煙氣除塵脫硫脫硝改造項目由中石化寧波工程有限公司總體設計,除塵脫硫主要采用具有中石化自主知識產權的(雙循環)新型湍沖文丘里除塵脫硫技術。

    脫硫廢水處理工藝采用中石化寧波技術研究院與浙江雙嶼實業有限公司聯合開發的過濾+濃縮脫水+氧化處理脫硫廢水工藝,由綜合塔漿液循環泵送來的廢水送入三臺脹鼓式過濾器,顆粒物在脹鼓式過濾器內經膜分離,上清液進入氧化罐用空氣氧化(為增加氧化效果,氧化罐內設有攪拌器),降低其中的COD,氧化處理后廢水指標:SS<70mg/L;COD<60mg/L,達標廢水進入排液池,由排液泵外排。脹鼓過濾器可將廢水濃縮至3%-8%,然后進入渣漿濃縮緩沖罐沉降濃縮至含固量15%-30%,產生的污泥進入真空帶式過濾機,經過進一步濃縮脫水后,產生的廢液進入漿液緩沖池,產生的泥餅外運。

    2存在的問題

    該項目2014年12月26日建成開車后,催化裂化外排煙氣量:正常工況約520000Nm3/h(濕基);其中NOx濃度小于100mg/Nm3(干基),NOx脫除率大于80%;SO2濃度小于100mg/Nm3(干基),SO2脫除率大于95%;粉塵濃度小于50mg/Nm3(干基),粉塵脫除率大于92%。滿足GB31570-2015《石油煉制工業污染物排放標準》的要求。但脫硫外排廢水經廢水處理單元氧化處理后COD不能達標排放,如表1所示。

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    3原因分析

    在催化濕法煙氣脫硫過程中的廢水來源于吸收塔排放水,廢水中含有的雜質主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬,會產生較高的COD,在廢水處理單元不能處理合格達標排放,經多方面分析可能存在以下原因:

    (1)廢水在氧化罐停留時間不夠,脫硫廢水中的亞硫酸鹽在氧化罐內未經充分氧化;

    (2)氧化空氣進入三個氧化罐時分布不匹配,致使氧化罐廢氣排放管帶水串入后面的氧化罐造成COD超標;

    (3)絮凝劑加注量未找到最佳點,導致返脹鼓過濾器的脫硫廢水中的微小顆粒物不能凝聚成大顆粒而沉積。致使大量懸浮物和催化劑顆粒帶入氧化罐,影響氧化效果,真空帶式脫水機不能正常出泥;

    (4)通過化驗分析,廢水中有部分有機物存在,常規的空氣氧化法不能將其氧化,從而影響COD的測量結果。

    4處理過程

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    (1)利用脹鼓過濾器返綜合塔流程(見圖1),將部分漿液返回綜合塔,減少漿液至脹鼓過濾器的流量,廢水流量降低后延長了在氧化罐內停留時間,由原來的7分鐘增加到11分鐘,增強氧化效果;

    (2)調整三個氧化罐的氧化風分配,使廢氣出口管線不帶水;

    (3)將脹鼓過濾器反沖洗時間固定,放水時間延長,有利于沖洗徹底;

    (4)絮凝劑在整個廢水處理過程中起到非常關鍵的作用,它的加注量直接影響了脹鼓過濾器的運行和后面氧化罐的處理能力。為找到最佳加注量通過近兩個月的試驗調整,找到了最佳加注量為70L/h(由于前期在調整絮凝劑加注量時對脹鼓過濾器影響較大造成了堵塞,更換了脹鼓濾袋)。真空帶式脫水機出泥正常后廢水中的COD開始呈下降趨勢,再通過氧化罐的配合調整,外排廢水COD已能合格達標排放,見表2。

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    (5)根據化驗分析結果,脫硫廢水中的有機物是催化再生煙氣中帶過來的,常規的空氣氧化法不能將其氧化。實驗證明通過提高前面的余熱鍋爐焚燒爐膛溫度的方法,將煙氣中的有機物在余熱鍋爐爐膛內燒盡,再配合絮凝劑加注量的調整,廢水中的COD呈明顯下降趨勢,如圖2所示。

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    5結語

    設計方面,氧化罐容量存在偏小問題,脫硫廢水在氧化罐停留不夠;氧化風分配管未裝流量計,操作調整不精確,容易造成氧化罐排氣口廢液互串影響外排COD。

    (1)催化煙氣脫硫廢水COD的處理中,絮凝劑的加注量是其至關重要的一環,廢水處理量在25t/h時絮凝劑加注量維持70L/h,脫硫廢水中的懸浮物和微小顆粒物能有效凝聚成大顆粒,它的加注量直接影響了脹鼓過濾器的正常運行和真空帶式脫水機的合格出泥,前面設備正常運行后氧化罐基本能夠將廢水中的COD處理合格。

    (2)脫硫廢水中的有機物影響COD的檢測結果時,需要將爐膛溫度提高到840℃以上來燒掉這部分有機物。


    (審核編輯: 智匯小新)

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