一种去除焦化废水剩余氨水中焦油的复合除油剂

摘要

本发明公开了属于污水处理技术领域的一种去除焦化废水剩余氨水中焦油的复合除油剂。其由破乳剂、絮凝剂和助凝剂组成，各组分及其质量百分比如下：破乳剂：2-8.5％，絮凝剂：83-93％，助凝剂：4.5-11.5％，所述破乳剂为丙二醇嵌段聚醚(DM6)，所述絮凝剂为聚合氯化铝(PAC)，所述助凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)。本发明的复合除油剂可以显著降低剩余氨水的焦油含量。以我国北方某焦化厂剩余氨水为例，其焦油含量在420-600mg/L。加入复合除油剂破乳絮凝沉淀后，焦油的去除率可以达到60-84％。而且，吨水的处理成本较低，具有很好的经济和社会效益。

权利要求

1.一种去除焦化废水剩余氨水中焦油的复合除油剂，其特征在于：该复合除油剂由破乳剂、絮凝剂和助凝剂组成，各组分及其质量百分比如下：破乳剂：2-8.5％，絮凝剂：

83-93％，助凝剂：4.5-11.5％，所述破乳剂为丙二醇嵌段聚醚，所述絮凝剂为聚合氯化铝，所述助凝剂为聚丙烯酰胺。

2.根据权利要求1所述的复合除油剂，其特征在于：所述破乳剂丙二醇嵌段聚醚的亲水亲油平衡值范围在20-30。

3.根据权利要求1所述的复合除油剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺的分子量在300万以上。

4.根据权利要求3所述的复合除油剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺的分子量为

300-1500万。

5.权利要求1至4任意一个权利要求所述的复合除油剂的应用，其特征在于：将所述复合除油剂直接加到剩余氨水除油池中，絮凝沉降后上清液送至蒸氨塔。

说明书

一种去除焦化废水剩余氨水中焦油的复合除油剂

技术领域

[0001] 本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种去除焦化废水剩余氨水中焦油的复合除油剂。

背景技术

[0002] 近年来，随着我国国民经济的高速发展，焦炭产量大增。2009年焦炭产量为34500万吨左右，约占世界焦炭产量的60％。焦炭工业是钢铁工业重要的辅助产业，同时也是环境污染严重的产业。根据2009年我国环境统计结果，我国2009年炼焦工业COD排放量占全国工业总排放量1.26％，氨氮排放量占全国工业总排放量3.25％。焦化废水水量大，水质复杂。不但含有高浓度的氨氮、酚、氰化物，而且含有吲哚、萘、吡啶、喹啉等多种多环、稠环有机物等。污染物浓度高，毒性大，是典型的难处理工业废水(Wang，J.L.，Quan，X.C.，Wu，L.B.，Qian，Y.，Hegemann，W.，2002.Bioaugmentation as a tool to enhance the removal of refractory compound in coke plant wastewater.Process Biochemistry 38(5)：777-781)。

[0003] 煤气净化过程中产生的废水占焦化废水总量的80％以上。在焦炉煤气初冷过程中形成了大量的氨水，其中大部分用作循环氨水，多余外排的部分称为剩余氨水。剩余氨水中含有煤焦油、酚、氨、氰化物等有害杂质，是焦化工业废水的主要来源。剩余氨水除油是焦化废水处理的重要环节。焦化废水一般首先去除煤焦油后，再蒸氨脱酚，最后进入生物处理单元。剩余氨水中焦油类物质含量过高，会导致蒸氨塔、脱酚塔堵塞，影响氨、酚的回收。而且会导致焦炉氨水喷嘴堵塞及其系统内设备结垢堵塞(金学文，朱勤勇，张广连，陈彤，2008.破乳剂在氨水焦油分离中的应用研究.燃料与化工39(6)：35-36)。

[0004] 剩余氨水是一个含有乳化液滴和胶体的复杂体系，其中所含焦油不溶于水。焦油是一种十分复杂的多组分混合物。特别是其中的有机物如酚类、吡啶碱等物质起着乳化剂的作用。其分子结构中既含有亲油基，又含有亲水基。在细小的油滴表面上会形成亲油基向油滴内部，亲水基向水侧的定向排列，而将油滴保护起来。因此，通常的沉降分离手段很难将氨水和焦油分离(马立荣，张艳妙，1999.剩余氨水除油方法的探讨.煤气与热力19(5)：16-17)。

发明内容

[0005] 本发明针对剩余氨水中焦油分离困难，易造成蒸氨塔和脱酚塔堵塞，影响其运行效率的问题，发明了一种复合除油剂。其作用原理是破坏氨水中焦油乳化层的平衡状态，使焦油和氨水的自然分离状态提高，分界面更加清晰，减少氨水在澄清槽中的停留时间。

[0006] 本发明提供的复合除油剂，由破乳剂、絮凝剂和助凝剂组成，各组分及其质量百分比如下：破乳剂：2-8.5％，絮凝剂：83-93％，助凝剂：4.5-11.5％，所述破乳剂为丙二醇嵌段聚醚(DM6)，所述絮凝剂为聚合氯化铝(PAC)，所述助凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)。

[0007] 可以将上述复合除油剂直接加到剩余氨水除油池中，絮凝沉降后上清液送至蒸氨塔。

[0008] 作为破乳剂的丙二醇嵌段聚醚(DM6)的亲水亲油平衡值(HLB值)范围在20-30。

[0009] 所述聚丙烯酰胺的分子量在300万以上(优选300-1500万)。

[0010] 复合除油剂去除剩余氨水中焦油的基本原理为：将复合除油剂加到剩余氨水中后，除油剂中的破乳剂与剩余氨水中的焦油结合，通过破乳、分散和减粘作用，使氨水焦油乳化层变薄，破坏焦油乳化层的平衡状态。并进一步通过絮凝剂和助凝剂的作用，加强焦油和氨水的分离速度和分离效果。一方面可以降低氨水中夹带的悬浮物和焦油的含量，减小剩余氨水后续处理蒸氨塔的堵塞问题；另一方面可以加速焦油与焦油渣的分离，以获得水分和残渣更低的焦油。

[0011] 与现有技术相比，本发明的复合除油剂可以显著降低剩余氨水的焦油含量。以我国北方某焦化厂剩余氨水为例，其焦油含量在420-600mg/L。加入复合除油剂破乳絮凝沉淀后，焦油的去除率可以达到60-84％。而且，吨水的处理成本较低，具有很好的经济和社会效益。

附图说明

[0012] 附图1剩余氨水采用不同配方药剂处理后上清液的COD浓度对比。

具体实施方式

[0013] 以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中所用的实验材料，如无特殊说明，均为常规化学试剂商店购买得到的。

[0014] 焦油含量的测定采用重量法，COD的测定采用重铬酸钾法。

[0015] 剩余氨水取自我国北方某煤化工公司污水处理厂，其性质指标如表1所示。其COD、总酚、氨氮和焦油的含量均很高。

[0016] 表1剩余氨水的性质指标

[0017]

[0018] 实施例1

[0019] 取一定量的剩余氨水，加热至45-50℃。反应器1加入剩余氨水300mL，破乳剂丙二醇嵌段聚醚(DM6，HLB值为30)3mg；反应器2加入剩余氨水300mL，破乳剂丙二醇嵌段聚醚(DM6，HLB值为30)3mg和絮凝剂聚合氯化铝(PAC)60mg；反应器3加入剩余氨水300mL和复合除油剂，其中，所述复合除油剂组成如下：破乳剂丙二醇嵌段聚醚(DM6，HLB值为30)3mg、絮凝剂聚合氯化铝(PAC)60mg和助凝剂聚丙烯酰胺(PAM，分子量300万)6mg。搅拌。

[0020] 快搅时间：4min；快搅速率：350rpm

[0021] 慢搅时间：5min；慢搅速率：45rpm

[0022] 然后沉降5min，倒出上清液检测焦油含量和COD浓度。

[0023] 如表2可见，单纯加入破乳剂，焦油的去除率可以达到78.8％。加入复合除油剂，焦油的去除率可以增加5％。而且，由图1可见，上清液的COD浓度也有所下降。对比加入除油剂前后剩余氨水可知，剩余氨水加入除油剂后，其粘度大大降低，大部分焦油组分随着除油剂沉淀在底部，上清液流动性好，有利于进入蒸氨塔进一步处理。

[0024] 表2复合除油剂的焦油去除效率

[0025]

[0026] 实施例2

[0027] 取一定量的剩余氨水，加热至45-50℃。量取300mL，加入除油剂，配方为：破乳剂丙二醇嵌段聚醚(DM6，HLB值为30)1.5mg、絮凝剂聚合氯化铝(PAC)60mg和助凝剂聚丙烯酰胺(PAM，分子量1500万)6mg，搅拌。

[0028] 快搅时间：4min；快搅速率：350rpm

[0029] 慢搅时间：5min；慢搅速率：45rpm

[0030] 然后沉降5min，倒出上清液检测。结果为：絮体沉降性较好，焦油的去除率为60％，上清液COD基本没有变化。

[0031] 实施例3

[0032] 取一定量的剩余氨水，加热至45-50℃。量取300mL，加入除油剂，配方为：破乳剂丙二醇嵌段聚醚(DM6，HLB值为20)3mg、絮凝剂聚合氯化铝(PAC)60mg和助凝剂聚丙烯酰胺(PAM，分子量500万)7.5mg，搅拌。

[0033] 快搅时间：4min；快搅速率：350rpm

[0034] 慢搅时间：5min；慢搅速率：45rpm

[0035] 然后沉降5min，倒出上清液检测。结果为：絮体沉降性较好，焦油的去除率为65％，上清液COD略有降低。

[0036] 实施例4

[0037] 取一定量的剩余氨水，加热至45-50℃。量取300mL，加入除油剂，配方为：破乳剂丙二醇嵌段聚醚(DM6，HLB值为20)3mg、絮凝剂聚合氯化铝(PAC)30mg和助凝剂聚丙烯酰胺(PAM，分子量300万)3mg，搅拌。

[0038] 快搅时间：4min；快搅速率：350rpm

[0039] 慢搅时间：5min；慢搅速率：45rpm

[0040] 然后沉降5min，倒出上清液检测。结果为：絮体沉降性一般，焦油的去除率为58％，上清液COD基本没有变化。

[0041] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。