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一种液化气碱渣废液脱硫技术的研究

2019-09-10陈爱春张进来袁波

中国化工贸易·上旬刊 2019年8期

陈爱春 张进来 袁波

摘 要:针对高浓废水生物处理技术对处理污水的负荷限定,本文通过醋酸锌沉淀法去除液化气碱渣硫化物,硫化物去除率达90%以上,降低了污水处理负荷,提高了高浓废水生物处理能力,为处理液化气碱渣废液提供了新思路。

关键词:液化气碱渣;脱硫醇;有机硫;无机硫

液化气碱渣废液是石油炼制过程中脱硫醇产生的高碱性,高COD的有机废水,富含多种有毒有害物质,给后续污水处理带来了极大困扰,本试验通过实验室脱除液化气碱渣硫化物含量,降低处理负荷,从而提高了高浓废水生物处理量。

1 液化气碱渣废液处理工艺介绍

炼化行业的碱渣废液处理方法主要有湿式氧化法、中和法、高浓度废液生物处理技术等,其中湿式氧化法运行成本高、操作难度大,中和法中和产物需要二次处理,我公司采取的是高浓度废液生物处理技术(LTBR技术)。但随着炼化行业的深度加工,碱渣废液量日趋增大,高浓废水生物处理负荷加大,降低了污水处理装置污水处理量。

2 液化气碱渣废液脱硫试验

2.1 液化气碱渣废液硫化物含量分析

液化气碱渣废液是液化气脱硫醇过程中产生的强碱性高浓度难降解的有机废水,液化气脱硫醇采用预碱洗脱硫化氢、催化剂碱液抽提脱硫醇工艺,催化剂碱液经再生后循环使用。液化气碱渣废液中主要成分为硫化钠(Na2S)、硫醇钠(RSNa)、二硫化物(RSSR)等,因含其他杂质,液化气碱渣中还含有少量硫醇、硫醚等。总体液化气碱渣中硫化物共分两类:有机硫和无机硫。因硫醇微溶于水,且缺乏废液中有机硫检测标准,此试验以脱除无机硫为主。

2.2 液化气碱渣废液中无机硫测定方法的确定

硫化物检测方法大多依据HJ/T 60-2000《水质  硫化物的测定碘量法》,但实验室内酸化吹气装置大多严密性不够,且当硫化物过高时,气路更容易泄露,降低样品中真实硫化物含量,而乙酸锌沉淀法,简便易于操作,此次试验采取碘量法(沉淀法)测定硫化物。

2.3 液化气碱渣废液硫化物脱除

先用化学反应法生成硫化物沉淀,再静置分离或离心分离硫化物沉淀,测定硫化物含量,计算前后硫化物脱除率,计算沉淀物出渣率。根据硫化物特性,本试验采用醋酸锌沉淀法和氧化铜沉淀法两种试验方案:①醋酸鋅沉淀法:Zn(CH3COO)2+S2-→2CH3COO2-+ZnS↓;②氧化铜沉淀法:Na2S+CuO+H2O→2NaoH+CuS↓。

2.4 试验小结

利用醋酸锌沉淀法和氧化铜沉淀法均能有效降低液化气碱渣中硫化物和氨氮指标,且醋酸锌沉淀法硫化物除率高达91.4%,氨氮脱除率95.54% ,氧化铜沉淀法硫化物脱除率85.6%,氨氮脱除率95.59% ,均能有效降低污水处理负荷,提高了液化气碱渣处理能力。硫化锌沉淀液依据GB/T 31194-2014《高纯工业品硫化锌》检测硫化锌含量达85%,脱硫沉淀液最佳利用途径是循环使用,下一步进行硫化铜、硫化锌沉淀液的再利用。

3 沉淀液再利用

3.1 硫化铜再利用

硫化铜在800℃温度下灼烧后可生成氧化铜,灼烧尾气可用饱和碳酸钠溶液吸收,生成焦亚硫酸钠产品,氧化铜可重复利用。但实验室内硫化铜灼烧温度过高,尾气吸收困难,不宜实施。2CuS + 3O2(空气)→2CuO + 2SO2↑。

3.2硫化锌沉淀液再利用

根据硫化锌沉淀液性质和实际工业应用,确定用1+1盐酸溶液还原硫化锌沉淀,因在还原过程中产生硫化氢气体,为安全起见,本试验常温进行,又因液化气碱渣中氢氧化钠含量7.6%,可以碱液再利用,所以本次试验用液化气碱渣吸收反应生成的硫化氢气体,便于物尽其用。还原后锌离子溶液具有再次脱硫效果,且硫化物脱除率可达50.53%

4 不足与展望

液化气碱渣废液中的高硫化物增大了高浓废水生物处理负荷,降低了污水处理量,如何降低生物处理负荷,增大污水处理量是现在高浓废水生物处理技术面临的一个难题。硫化钠是国内常用的工业用品,且此试验中沉淀物硫化锌含量也高达85%,随着日后工艺的深度发展,清洁生产,物料再利用会为环保工艺提供新思路,为石油炼制行业的蓝天绿水生产开辟新天地。

参考文献:

[1] HJ/T 60-2000.水质硫化物的测定碘量法[S].北京:国家环境保护总局,2000.

[2] GB/T 31194-2014.高纯工业品硫化锌[S].北京:中国标准出版社,2014.