全白土装置采用“原位晶化”生产技术, 生产过程中约产生33%的白粉, 主要是粒径在25μm以下的细颗粒, 这些白粉需要在预交旋液过程中去除, 以悬浮物的形式随废水排放至明沟, 目前全白土装置外排废水悬浮物含量均值在12000mg/L左右, 给污水处理带来很大困难, 如何有效降低装置外排废水悬浮物含量, 是车间目前急需解决的问题。
1 废水悬浮物产生机理
全白土催化剂生产过程是一个分子筛生长形成、改性的过程, 在生产过程中由于输送破坏、搅拌剪切等作用不可避免的会生产一些粒径偏小的细粉或细颗粒, 这些细颗粒在最终的成品中没有作用, 还会堵塞分子筛孔道结构, 影响分子筛的改性和最终性能, 故必须进行旋液去除, 以悬浮物的形式存在于废水中。
1.1 物料输送过程中产生
喷雾球在低温200~300 (9) 下干燥形成, 喷雾球的强度较低, 磨损指数在11%以上, 若发生相互碰撞很容易破碎成细颗粒。
1.2 晶化过程中产生
“原位晶化”技术, 即在导向剂的诱导作用下, 在一定温度下, 某些物料组合在一定时间段内晶化生长出硅铝比大于4.5的分子筛产物。此过程的最佳条件是物料静止, 但实际工业生产中由于晶化料会迅速沉积结块, 故晶化过程中需要对晶化料施加一定的搅拌力以确保物料呈悬浮状态。搅拌剪切力会对生长中的分子筛造成破坏, 产生小粒径的细粉。
2 降低废水悬浮物含量措施
2.1 废水现状
全白土装置预交旋液间断性进行, 每天旋液3釜, 每釜旋液4h, 随着旋液的进行, 废水中的悬浮物含量在逐渐下降, 分析废水p H11.0, 悬浮物粒径分布, DV (0.1) , 1.512μm, DV (0.5) , 9.632μm, DV (0.9) , 25.771μm, 悬浮物含量均值13501 mg/L, 结晶度约38%。
2.2 废水悬浮物处理
2.2.1 废水悬浮物源头治理
在生产的过程中产生了细粉和细颗粒, 故采用先进的生产技术可以在源头上减少废水悬浮物的生成量。
2.2.1. 1 优化输送方式, 降低细粉产生量
目前全白土装置喷雾球输送方式采用脉冲输送的方式, 利用风压形成喷雾球料柱和脉冲风柱, 在高压风中, 喷雾球和管线壁及相互之间激烈碰撞破碎, 形成了较多的细粉。
可优化喷雾球的输送方式, 由脉冲动态输送改为提升机静态输送, 喷雾球的破损率将极大降低, 车间已申报喷雾球输送方式优化技措项目。
2.2.1. 2 改造晶化罐, 降低细粉产生量
分子筛晶化过程的最佳条件是静止状态, 搅拌是保持物料不沉积的基本条件, 因此合理改造搅拌形态, 适量降低搅拌转速, 减少搅拌对分子筛晶体的剪切破坏力, 是废水悬浮物含量减少的有效途径。
车间通过试验成功对搅拌上中两层搅拌浆液拆除, 再通过加装调频降低晶化罐搅拌转速, 将转速由30 r/min降低至18r/min (过低的转速会导致停车物料沉积) , 白粉的生产量由原来的约33%降低至27%。
2.2.2 废水悬浮物沉降收集
通过沉降实验得知, 含有晶化白粉的浆液通过竖流自然沉降, 其中的部分白粉是可以沉降下来的, 但沉降比例目前不确定, 且完全沉降需要静止状态下约4h, 不过可以确定的是另一部分白粉通过自然沉降的方式是无法沉积下来的。
2.2.2. 1 沉降剂沉降法
在旋液废水中加入少量的沉降剂 (1吨废水加入大约3kg沉降剂) , 可以快速的 (1分钟之内) 较好的 (沉降白粉98%以上) 沉降白粉。
通过废水悬浮物沉降实验, 得出如下结论:
晶化料旋液废水 (原水) 水质颜色为稠白色, 表明其含有大量白粉颗粒。经添加沉降剂处理后, 废水中绝大部分白粉颗粒沉降下来, 上清液出水清, 沉降效果明显。
晶化料旋液废水初水中悬浮物含量较大, 但随着旋液时间的延续, 悬浮物含量逐渐下降。经沉降剂处理后的废水悬浮物含量可以下降至1200 mg/L左右, 白粉去除率达94%。
沉降剂费用, 全白土装置每日需要沉降剂约1t, 沉降剂的单价按照0.5万元/吨计算, 每日费用约0.5万元, 每年总费用偏高, 不是车间废水处理的第一选择。
2.2.2. 2 滤机过滤法
选用小型隔膜压滤机, 过滤面积约8 m3, 选用粘型滤布XAY68/800-UK, 压力:3kg/cm2, 压出压力:20MPa, 连续过滤废水中悬浮物, 观察过滤状况, 滤液较清澈, 过滤后废水中悬浮物以固体糊状滤饼形式卸料, 滤布可以满足连续生产的要求。经隔膜压滤机过滤后, 滤液悬浮物含量下降至100 mg/L左右, 悬浮物去除率可达 (17477.7-81.0) ÷17477.7=99.5%, 完全满足废水排放要求, 滤饼固含量50%左右, 干燥效果较好, 可以进一步烘干储存待用或输送至下一环节处理。
本废水处理方式简单、连续, 可操作性好, 费用较低, 是废水悬浮物去除的较好选择。
3 结语
(9) 改善喷雾球输送方式, 减少晶化搅拌浆液数量, 降低搅拌转速可以在源头上减少废水悬浮物的产生量。
(9) 采用隔膜压滤机过滤的方式可以连续处理全白土装置外排废水中的悬浮物, 悬浮物脱除率可达约99%, 处理后排放废水的悬浮物含量约100mg/L, 可满足废水排放悬浮物含量要求。
摘要：催化剂厂全白土装置, 在生产中会产生大量废水, 悬浮物含量均值约12000mg/L, 给后工序的污水处理工作带来了很大压力。本文对对导致废水悬浮物含量高的原因进行分析, 经过理论推导和一系列试验找到了降低废水悬浮物含量的有效方法, 即采用小型滤机真空抽滤收集废水中的大量悬浮物, 处理后废水可达标排放。
关键词：环保,废水,悬浮物含量