萃取法在火电厂含油废水处理中的应用 5页

发电技术论军取往在火电厂舍油废水处理中的应用陈文中，付强1．湛江电力有限公司，广东湛江5240992．广东电力科学研究院，广东广州510600[摘要]针对湛江奥里油电厂含油废水的特性，通过试验最终确定采用萃取法对其进行处理。介绍了湛江奥里油发电厂含油废水处理系统及工艺流程，该工艺所选萃取剂为0号柴油，辅以专配添加剂，采用BZH型含油废水处理设备。在含油废水中普通矿物油浓度小于或等于10％及奥里油浓度小于或等于5g／L时，处理后的废水可达标排放。[关键词]奥里油发电厂；水处理；萃取；含油废水；除油[中图分类号]TM621．8[文献标识码]B[文章编号]1002——3364(2009)07——0106——04IDOl编号]10．3969／j．issn．1002—3364．2009．07．1O6APPLlCATIoNoFEXTRACTIoNMETHoDINTREATMENToFoILYWASTEWATERINTHERMALPoWERPLANTCHENWen—zhong。FUQiang1．ZhanjiangElectricPowerCoLtd，Zhanjiang524099，GuangdongProvince，PRC2．GuangdongElectricPowerScienceResearchInstitute，Guangzhou510600，GuangdongProvince，PRCAbstract：DirectingagainstthecharactorsofoilywastewaterinZhanjiangOrimulsionOilFiredPowerPlant，throughtest，itisfinallydeterminedtOuseextractionwethodfortreatmentoftheoilywastewa—ter．ThetreatmentsystemandtechnologicalprocessforoilywastewaterinZhanjiangOrimulsionOilFiredPowerPlanthavebeenpresented．Theextractantselectedforsaidtechnologyisdieseloilno．1，supplementingwithaspeciallypreparedadditive，andadoptingBZHtypetreatmentequipmentforoilywastewater．Underconditionthattheconcentrationofcommonmineraloi1isequaltoorlessthan1O％，ortheconcentrationoforimulsionoilisequaltoorlessthan5g／L，thewastewateraftertreat—mentcanattaintherequiredstandardfordischaging．Keywords：watertreatment；extraction；oilywastewater；deoiling；orimulsionoilfiredpowerplant湛江奥里油发电厂(2×600MW)含油废水处理600Mw机组规模一次建成，设计处理能力为2×5系统主要处理油罐区油罐脱水及1号、2号主变压器m。／h。处理后的油由泵提升至油罐区污油回油管，处事故油池排出的含油废水。含油废水处理站按4×理合格后的水外排。收稿日期：2008—12—12作者简介：陈文中(1973一)，男，1995年毕业于武汉水利电力大学电厂化学专业，工程师，从事火电厂化学技术管理工作。E—mail：zjcarbon@163．comn含油废水处理系统对进口废水中污油含量的要晶或冷冻、层析、萃取等方法，其中的隔油、粗粒化、离求：普通矿物油小于或等于1O，奥里油小于或等于5心分离等物理方法无法处理(奥里油)乳化液，而电泳、g／L。对出水水质要求：含油量、固体悬浮物、COD等磁化法、吸收和吸附、蒸发和蒸馏、结晶或冷冻、层析等应满足广东省《水污染物排放限值》(DB44／26—方法或因设备投资巨大，或因运行成本极其高昂，或因2001)第二时段二级排放标准(悬浮物≤100mg／L，含效率低无法达到出力要求而在含油废水处理工业中应油量(石油类)48．0mg／L，CODc≤110mg／L)。用很少。湛江奥里油发电厂含油废水特点：水中含油量变1奥里油性质化大，长期含普通矿物油，短时间含奥里油(设备检修期或奥里油泄漏)，奥里油含量变化区间大(0～5g／奥里油(Orimusion)是一种替代燃料，它以产于委L)，且废水量不稳定。考虑实际运行工况和运行成内瑞拉奥里诺科河(Orinoco)流域的一种环烷基超重本，对加药气浮、生物化学、过滤、萃取等方法进行了可质原油(即奥里诺科沥青)为原料，加入29～30行性分析。水、0．1～0．2乳化剂和0．03～0．05表面活性加药气浮法处理湛江奥里油电厂含油废水存在以稳定剂经机械混合而成。奥里油属水包油型乳化燃下困难：(1)加药量难于控制]，每次加药前都检测水料，水为连续相，油为分散相，油滴被表面活性剂包围中油含量以确定加药浓度是不切实际的；(2)浮渣处理形成亲水界面薄膜，直径一般在10m左右，为分散困难；(3)操作比较复杂，维护工作量大，运行成本较昂相[1]。超重质原油在开采时添加了醚键非离子型表面贵。生物法目前普遍存在的问题是：工艺流程较长，投活性乳化剂，带有负电荷，其包围着每个小油滴颗粒，资较大，易受水质冲击，难以培养出有效的特殊菌种，形成了奥里乳化油乳化液；表面活性剂所带电荷的相运行效果较差]。过滤法在较高含油量的情况下，任互排斥作用，使每个小油滴难以聚合，均匀地分布在水何一种过滤材料的过滤能力均会迅速衰减，直至吸附体中，粒子间的静电斥力使油水乳化分散体系较长时饱和完全失效。萃取法处理含油废水是利用液体中各间保持稳定。鉴于奥里油的乳化特性，其与水可不限组分在萃取剂中溶解度的差异来分离液体混合物，对比例互溶。奥里油与燃料油(重油)特性见表1。处理含奥里油的废水较为有利。因此，决定进行萃取法处理湛江奥里油电厂含油废水的试验研究。表1奥里油与燃料油(重油)特性Ⅲ3萃取法处理含奥里油废水试验采用萃取法处理含油污水就是选择一种合适的有机溶剂作为萃取剂，将该萃取剂与含奥里油的废水充分混合，发生相间传质后，就可将奥里油从水中萃取到萃取剂中。由于萃取相(奥里油和萃取剂组成的混合发物)与萃余相(水相)因密度差而彼此分层，即可净化含电①燃料油(重油)是指用作燃料的多种重油的总称奥里油的废水[7]。萃取法除油效率高，可以实现油回技收，不产生含油污泥和浮渣等二次污染物。2含油废水处理方法的选择与比较萃取剂的选取是萃取法处理含油废水的关键之一，萃取剂的选取原则如下：对于含l09，6普通矿物油(不含奥里油)的含油废(1)选择性好所选取的萃取剂应对奥里油具有水，处理工艺有多种。湛江奥里油发电厂含油废水处良好的溶解性，而且是一种疏水性溶剂，其分配系数越理的关键是解决含奥里油5g／L废水的处理问题，为大越好，这样可节省溶剂用量以及可减小萃取设备的此委托广州润新电力科技发展有限公司、武汉大学进体积。行了相关研究(以400号奥里油为样本)。(2)分层效果好为了使萃取相与萃余相能很快处理含油废水有隔油、气浮、生物化学、粗粒化、离分层，萃取剂与水要有尽可能大的密度差，而且表面张心分离、过滤、电泳、磁化、吸收和吸附、蒸发和蒸馏、结力要适中(不宜过大或过小)。n(3)易回收因电厂燃用奥里油，萃取剂最好可燃，以便使萃取相完全可用于燃烧。(4)其它要求为了满足电厂实用需要，萃取剂还应具有价格较低、安全稳定、来源广、无毒无腐蚀等特点。萃取试验主要使用的器皿为：烧杯、量筒、玻璃棒、小型搅拌器、含油废水处理设备样机(图1)。图30号柴油与5g／L奥里油水溶液混合图1试验用器皿试验证明，奥里油可与任意比例的水互溶，而且溶液稳定。先后进行了若干种萃取剂包括0号柴油、煤油、图4萃取分层戊烷、二甲苯等的比较试验，发现0号柴油可作为较好的萃取剂使用。加入少量广州润新电力科技发展有限试样经充分萃取后，使用BZH型含油污水公司为萃取配制的专用添加剂(触媒)，可以有效破坏备样机进行了萃取相(奥里油+0号柴油)与奥里油的乳化状态，破乳后的奥里诺科沥青(重油)颗(水)分离试验(油水分离结果见图5)，并将出粒可以溶入0号柴油(图2、图3)。0号柴油的主要特送广东省电力科学研究院检测，结果(表2)满性：密度为0．85g／cm。，闪点>65℃，运动粘度为1．3省《水污染物排放限值》(DB44／26—2001)第mm。／s，与原水经剧烈振荡后的分层(图4)时间为5二级排放标准。发电技术论坛I1瓠n|尊菽|图5油水分离对比图2试验用0号柴油(左)和5g／L奥里油水溶液n表2萃余相水样水质分析结果mg／L由排水管网排出。同样，处理系统也可实现单列或双列运行。试验结果表明，0号柴油加入合适的触媒，可作为含奥里油污水的萃取剂，所采用的技术可行，经济合理。0号柴油作为萃取剂还具有价格较低、用量小、安全稳定、来源广、无毒无腐蚀等特点，且可全部回收作为燃料用。应用成熟的BZH含油污水处理设备及技图7运行模式2工艺流程术可以实现油水分离，并可使排水水质达到环保标准规定值4．2设备特点以油水分离器和萃取器为核心的含奥里油废水处4湛江奥里油发电厂含油废水处理系理设备，是一种新型、高效、对含油污水实现全自动分离处理的装置，特别适用于含油成分复杂、含油量波动统大的电厂含油废水的处理。该设备的主要特点为：(1)针对奥里油电厂含油废水特点进行技术开4．1工艺流程发，适用性强。湛江奥里油发电厂含油废水处理系统采用了以萃(2)处理能力强。被分离物含油量(非奥里油)在取技术为核心的BZH型含油废水处理成套设备。系0~100之间及奥里油含量在0～5g／L之间均可正统具备两种全自动运行模式，运行模式之间的切换在常工作，出水水质满足广东省《水污染物排放限值》上位机画面上选择。(DB44／26—2001)第二时段二级排放标准。(1)运行模式1(图6)在电厂设备正常投运期(3)处理效率高，分离过程自动完成。间，产生的含油废水中主要污染物为普通矿物油和微(4)无易损易耗部件，本体设备长期工作免维修，量奥里油(<100mg／L)。含油废水处理流程为：调节每年运行费用很低；柴油萃取剂可重复使用，直到相对水池的含油废水达到一定的汇集量后，被提升泵送人饱和为止(此时可全部回收利用)，不产生新的污染源。油水分离器，在油水分离器中实现自动(无动力)油水(5)系统结构紧凑，占地面积不大(160m。)。分离。经分离后，普通矿物油靠落差流入储油箱，出水湛江奥里油发电厂含油废水经BZH型含油废水靠落差流入萃取器。在萃取器中，微量奥里油溶入萃处理成套设备处理后的水质见表3。取剂，出水靠落差流入排水管网中排出。在大多数时间内含油废水处理系统可按这一模式运行，处理系统表3BZH型含油废水处理成套设备出水水质①mg／L可实现单列(5m。／h)或双列(10m。／h)运行。发电技图6运行模式1-i-艺流程(2)运行模式2(图7)在电厂设备检修期或奥里油意外泄漏时，产生的含油废水中主要污染物为普通矿物油和奥里油(<5g／L)。含油废水处理流程与模式1不同之处在于萃取器出水进入1号中和池，通过①广东省电力科学研究院化学与环境测试中心检测萃取泵进行一定时间的循环萃取。循环萃取结束后，(下转第113页)出水进入2号中和池，再经超微过滤器处理，达标后经n均在保证值范围之内，室内相对标准偏差在2．8～3．4方法的准确度和精密度4．4％之间(表4)。按照上述方法分别对2种灰样进行光谱法试验，同一试验室对每一灰样进行5次测定，其结果列于表表4标样测定结果％5。同时，分别对l号、2号灰样加入2．0mg／L和8．0mg／L的标准物质，进行加标回收试验，结果也列于表5。表5光谱法测定结果采用本文所述方法对不同含量的灰样及标准样品净化了试验环境，同时增加了非金属元素硫的测定手进行测定，其相对标准偏差均在土5％之内，在全过程段。试验结果表明，光谱法测定硫不但操作简单，节省加标回收试验中，加标回收率为94和105，符合试人力物力，而且具有较高的准确度和精密度，特别在多验要求。个样品分析时更显其优越性。(2)本方法不但能测定粉煤灰中硫化物含量，而且4结论可用于发电机组沉积物及灰渣等样品中硫化物的测定。本方法的实施将使粉煤灰等固体样品中硫化物的(1)本文开发的方法不但缩短了样品处理时间，减分析与其它阳离子元素的分析处于同一精度。少了试验过程的污染，而且减少了待测组分的损失，也(上接第109页J[3]严应政．含油污水的处理[J]．西北建筑工程学院学报，4．3运行及检修费用l997(2)．E43李连生，陈国丽．破乳剂处理奥里油船舶压载水的试验处理系统设备总投资约350万元，运行及检修费[刀．上海环境科学，1998，17(9)．用(包括耗电、耗气、检修及备品备件等所有相关费用)E5]李连生，陈国丽，马书忠．复合高分子絮凝剂处理奥里乳每年不到1．5万元。化油船舶压载污水的探讨[J]．环境工程，1999(5)．[6]张敏，邓宇，胡国全，等．厌氧降解和生物接触氧化法处理发[参考文献]电奥里油废水的实验研究EJ]．中国沼气，2003，21(3)：15—Eli梁平，龙新峰．奥里油的热利用[M]．华南理工大学出版技18．社，2007．[7]黄晓东，黄斌．萃取法处理油田含油污水[J]．石油与天然E23吴东垠，等．奥里乳化油工业试验结果分析EJ]．燃烧科学气化工，1995，24(4)．与技术，2000，6(2)：120—123．