煤制油催化劑廢水濁度去除的試驗研究

摘 要：采用袋式微濾系統(tǒng)對煤制油高濁催化劑廢水進(jìn)行中試研究。結(jié)果表明：推薦經(jīng)濟膜通量為300L/m2·h，實驗可耐最高進(jìn)水濁度為800NTU，袋式微濾系統(tǒng)在實驗期間出水穩(wěn)定性良好，在進(jìn)水濁度達(dá)到800NTU時，出水濁度仍穩(wěn)定在0.5NTU以下，去除率達(dá)到99%以上，實驗結(jié)果表明，袋式微濾系統(tǒng)對煤制油催化劑廢水的濁度有顯著處理效果，可以作為此種廢水蒸發(fā)結(jié)晶前的預(yù)處理工藝。

關(guān)鍵詞：煤制油；催化劑廢水；中試試驗

0 引言

本文用博天專有的袋式微濾（以下簡稱MCR）技術(shù)對催化劑廢水進(jìn)行處理，在現(xiàn)場進(jìn)行中試實驗，通過中試實驗驗證本工藝的可行性及最佳運行工況。

1 試驗部分

1.1 試驗儀器與材料

采取集裝箱式中試裝置，包括原水箱、MCR罐、產(chǎn)水箱等；試驗監(jiān)測與檢測儀器包括pH計、2100Q便攜式濁度儀、差壓式壓力變送器、電磁流量計、溫度傳感器等。

所用MCR膜成膜材質(zhì)為聚四氟乙烯，過濾精度為0.2μm，膜通量在30～300L/m2·h之間。

1.2 試驗方法

通過泵把催化劑廢水抽入MCR罐，啟動裝置，保持穩(wěn)定連續(xù)運行后，對膜入口壓力、流量、濁度進(jìn)行監(jiān)測，檢測系統(tǒng)壓力、流量變化情況及濁度的去除率。

1.3 試驗水質(zhì)

實驗用水取自某煤制油企業(yè)催化劑廢水?，F(xiàn)場中試試驗裝置從催化劑預(yù)處理池出水口取水，進(jìn)水水質(zhì)濁度為22～619NTU，水溫為60℃，pH為5.5。

1.4 分析方法

濁度采用GB 13200-91《水質(zhì)濁度的測定》測定。

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 進(jìn)水濁度波動情況下對濁度去除率的影響

在進(jìn)水溫度60℃下，流量為2m3/h，運行膜通量為300L/m2·h，每2h反洗一次，連續(xù)運行30天，按照上述所述分析方法測定催化劑廢水MCR裝置進(jìn)、出水濁度。實驗結(jié)果如圖1所示。

從圖1中可以明顯的看出，催化劑廢水的進(jìn)水濁度波動性較大，實測最大進(jìn)水濁度達(dá)到619NTU。在進(jìn)水濁度波動較大的情況下，出水濁度穩(wěn)定在0.5NTU以下，濁度去除率達(dá)到99%以上，表明MCR裝置可以滿足催化劑廢水正常來水波動的運行，并對濁度有良好的去除效果。

2.2 進(jìn)水流量對濁度去除率的影響

在進(jìn)水溫度60℃下，調(diào)配進(jìn)水濁度為500NTU，每2h反洗一次，進(jìn)水流量從0.5m3/h至3.5m3/h，每0.5m3/h調(diào)整一次，每個流量持續(xù)運行8h，過程中檢測壓力與出水濁度，實驗結(jié)果如圖2所示。

從圖2可以看出，在進(jìn)水流量不斷提高的情形下，濁度始終保持較高的去除率，均達(dá)到99%以上，表明流量的變化對濁度的去除率無明顯影響。在進(jìn)水流量達(dá)到3.5m3/h時，壓力由開始的較平緩?fù)蝗蛔兇螅呀?jīng)超出MCR裝置的處理能力，因此推薦運行的流量為2m3/h，此時所對應(yīng)的膜通量為300L/m2·h。

2.3 極限濁度的確定

從圖3可以看出，在所測定進(jìn)水濁度范圍內(nèi)，出水濁度始終穩(wěn)定，濁度的去除率均達(dá)到99%以上。

在進(jìn)水濁度為800NTU以下時，壓力較為恒定，維持在10kPa，表明此時仍在MCR裝置的處理范圍之內(nèi)。在進(jìn)水濁度為850NTU以上時，壓力隨著進(jìn)水濁度的上升而上升，表明在進(jìn)水濁度為850NTU時，已經(jīng)超出MCR裝置的處理能力，因此為保證裝置的穩(wěn)定運行，極限進(jìn)水濁度值為800NTU。

3 結(jié)論

通過本中試實驗，可以得到如下結(jié)論：

1）在原水實際進(jìn)水濁度下進(jìn)水濁度的變化對出水濁度影響不大，濁度去除率均在99%以上。

2）在進(jìn)水溫度60℃下，流量為2m3/h，運行膜通量為300L/m2·h的情況下，極限濁度值為800NTU。

3）保證穩(wěn)定運行狀態(tài)下，流量最高可達(dá)3m3/h，為使運行更經(jīng)濟，推薦運行的流量為2m3/h，此時所對應(yīng)的膜通量為300L/m2·h。

4）60天運行數(shù)據(jù)表明，MCR系統(tǒng)有良好的運行穩(wěn)定性。

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作者簡介

楊春霆（1983.5—），男，黑龍江雙鴨山人，碩士研究生，工程師，主要研究方向為煤化工污水處理方法與工藝。