專利名稱：催化劑生產(chǎn)廢水中懸浮物的回收處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種催化劑生產(chǎn)廢水中懸浮物的回收處理方法，尤其是屬于一種煉油過程催化劑生產(chǎn)廢水中懸浮物(隨廢水流失物料)的回收方法。
催化劑生產(chǎn)過程中排出大量的廢水。在其廢水中含有大量的污染物，其主要排放點是催化劑生產(chǎn)過程的成膠、洗滌單元的過濾過程排出的廢水，在這些廢水中的主要污染物是懸浮物(過濾過程中隨水排出的固體物料)。這些懸浮物是催化劑生產(chǎn)過程的成品或半成品。這些廢水的排放不僅污染了環(huán)境，同時也造成了物料的流失降低了產(chǎn)品的收率。
對于煉油過程催化劑生產(chǎn)工藝廢水的處理，一直采用把生產(chǎn)廢水集中進行沉淀、絮凝的處理工藝去除懸浮物，該技術(shù)盡管可以達到廢物處理減少污染的目的，但絮凝后得到的濃縮固體物由于特性變化，不能回收用于催化劑生產(chǎn)，需要大量的占用土地去建設(shè)污水處理場和固體廢物堆放場。這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于催化劑生產(chǎn)廢水的處理，但隨著企業(yè)對生產(chǎn)成本下降的要求日益增加和希望回收有用物料，減少廢水的處理費用以便獲得更大的經(jīng)濟效益。以上的處理工藝不能滿足生產(chǎn)的要求。由于催化劑生產(chǎn)過程的特殊性和對產(chǎn)品的質(zhì)量要求嚴格，對催化劑生產(chǎn)廢水中的“污染物”分別分類回收利用尚無較好的方案。CN93112674.6“固液混合物的分離方法和裝置”提出了一種在提高溫度條件下壓濾的方法，裝置主要包括一個收集容器、一個壓濾機、一個排放系統(tǒng)和用于冷凝液和固體物的容器組成，該過程適用于處理礦砂或煤的懸浮液。由于該方法需要提高進料的溫度使過程變得復(fù)雜化，能耗大大增加，特別是用于較低濃度懸浮液的處理時，因而，不能用于催化劑生產(chǎn)廢水的處理，此外，用該方法回收的固體物料在加熱情況下，可能導(dǎo)致理化性質(zhì)發(fā)生改變。
CN92107803“反滲透進水的預(yù)處理方法”提出了一種城市飲用水的預(yù)處理方法。其方法是使原水通過PE膜過濾機，并預(yù)先在PE膜上掛一層硅藻土或粉末活性炭助濾劑，該方法雖然有較好的過濾效果，但對于象催化劑生產(chǎn)廢水這樣固體含量較高的物料，則是不能適用的，特別是由于該方法使用了助濾劑，使其更不能達到回收純凈固體物料的目的。
現(xiàn)有微孔過濾機(1)由于在過濾開始后微孔過濾管式膜中存有水，產(chǎn)生靜壓，過濾通量減小，過濾通量只有90-100L/m2.h。
(2)在過濾過程中，廢水中直徑小于微孔過濾膜孔徑的固體粒子穿透微孔過濾膜后，由于固體粒子的比重大，而管式微孔過濾膜內(nèi)清水流速很低，不能隨過濾的清水排出，最終沉積在微孔過濾膜的內(nèi)側(cè)，造成微孔過濾膜的堵塞，微孔過濾膜的使用周期只有2個月。
(3)在用于含有較高濃度懸浮物的溶液處理時，操作繁雜，工作勞動強度大，不易控制。
(4)由于在過濾初期添加了助濾劑，截留的固體物料不能回收用于催化劑生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的在于提供一種處理催化劑生產(chǎn)廢水，同時回收其中的有用資源的方法。
本發(fā)明提供了用于回收催化劑生產(chǎn)過程廢水的微孔過濾技術(shù)和獨特的微孔過濾設(shè)備，達到了回收煉油催化劑生產(chǎn)過程廢水中懸浮物的目的。用它在回收煉油催化劑生產(chǎn)過程排水中流失物料、提高催化劑生產(chǎn)過程收率的同時，也達到了減少污染物排放，保護環(huán)境的目的。圖-2說明了改造后微孔過濾機的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的主要過程為將煉油催化劑生產(chǎn)工藝排出的廢水分別在其工藝排出口進行微孔過濾處理，分別回收排水中流失的物料并凈化排水。進一步講，使用微孔過濾技術(shù)和設(shè)備分別處理Na-Y分子篩生產(chǎn)過程的過濾機排水、催化裂化催化劑生產(chǎn)過程中的成膠過濾機和成球洗滌過濾機排水、超穩(wěn)分子篩過濾機排水、全白土催化裂化催化劑生產(chǎn)過濾機排水、加氫催化劑載體(氧化鋁)生產(chǎn)過程的氫氧化鋁膠體成膠過濾機排水和膠體洗滌過濾排水，回收隨廢水流失的固體物料。
本發(fā)明采用一套內(nèi)含儲料罐、微孔過濾單元、空氣儲罐、進料泵的工藝過程，在不向廢水中和回收系統(tǒng)內(nèi)投加任何藥劑的情況下回收催化劑生產(chǎn)廢水中的污染物(流失固體物料)。使回收的物料不再經(jīng)過任何處理直接用于催化劑生產(chǎn)，同時對催化劑生產(chǎn)廢水進行處理。其工藝原理見圖-1。
用本發(fā)明的工藝回收煉油催化劑生產(chǎn)過程排水中流失物料、提高催化劑生產(chǎn)過程收率的同時，也達到了減少污染物排放，保護環(huán)境的目的。
本發(fā)明的催化劑生產(chǎn)廢水中懸浮物的回收方法的基本操作分為，廢水的收集、過濾、卸料、反洗三個過程。為了保持回收物料的純凈，在過濾過程中，不加助濾劑，通過逐漸提高過濾壓力來維持過濾處理量。為了保證微孔過濾機3的使用壽命和延長運轉(zhuǎn)周期，避免穿過的超微粒在微孔過濾膜管14內(nèi)沉積，本發(fā)明的微孔過濾機3中的微孔過濾膜管14的出水口均向下開，使得穿過的超微粒隨水流排出過濾機。
本發(fā)明的流程如下1、過濾過程催化劑生產(chǎn)過程中，過濾單元排出的含懸浮物廢水(以下簡稱“廢水”)經(jīng)101管線進入一個儲水罐1，儲水罐1的作用是，(1)把流量不均衡的過濾單元排水在罐中儲存；(2)作為微孔過濾單元的前置緩沖罐，以適應(yīng)微孔過濾單元的間歇循環(huán)操作。廢水從儲水罐1經(jīng)管線103進入泵6，經(jīng)泵6加壓的廢水從管線104經(jīng)控壓閥2進入微孔過濾機3的進料口13。進入微孔過濾機3的廢水透過微孔過濾膜管14(圖-2)，進入微孔過濾膜管14的內(nèi)部，經(jīng)設(shè)置在微孔過濾機3下部的排水口7排出微孔過濾機3。進入微孔過濾機3的廢水中含有的懸浮物固體被微孔過濾膜管14截留，在微孔過濾膜管14的外表面形成濾餅，隨著過濾過程的進行，在微孔過濾膜管14的外表面形成的濾餅層逐漸加厚，同時微孔過濾機3的過濾壓力逐漸升高，當(dāng)過濾壓力升高到設(shè)定值(一般設(shè)定為0.08-0.2MPa)時，經(jīng)過一定時間的延遲(一般為0.5-1.0h)，停止過濾過程，進入卸料過程。
2、卸料過程的操作流程卸料用壓縮空氣從微孔過濾機3的出口7反吹入微孔過濾膜管14的內(nèi)部。具體操作流程為從空氣壓縮機5來的壓縮空氣經(jīng)管線107進入壓縮空氣儲罐4，再依次經(jīng)過閥10，12進入微孔過濾膜管14的內(nèi)管，在通過微孔過濾膜管14向外流動的同時，把附著在微孔過濾膜外表面的濾餅剝離下來，剝離下來的濾餅與空氣一起經(jīng)微孔過濾機3的卸料口16排出體外，濾餅經(jīng)收集設(shè)備收集回收用于催化劑生產(chǎn)。完成卸料后進入反洗操作。
3、反洗操作過程經(jīng)過過濾操作的微孔過濾膜管14卸除濾餅后，還有少量固體粒子粘附在微孔過濾膜管14表面或滯留在微孔過濾膜管14的孔中，這部分固體粒子不除去會嚴重影響下一輪的過濾操作。反洗用壓縮空氣與加壓水交替進行。其操作過程為首先把加壓水依次經(jīng)過管線108，閥11，12導(dǎo)入微孔過濾機3的出水口7，進入微孔過濾膜管14的內(nèi)側(cè)，經(jīng)過3-15秒停止進入加壓水。依次通過閥10，12通入壓縮空氣1-5秒。再引入加壓水，依次反復(fù)幾次，到洗滌干凈為止，洗滌后的廢水返回到儲水罐1。然后進入下一輪過濾操作。
工藝操作條件描述1、微孔過濾單元過濾初期的預(yù)膜過濾壓力一般在0.005-0.02MPa之間，最好保持在0.05-0.01Mpa之間。預(yù)膜過濾時間一般在10-60分鐘，最好在20-40分鐘。
2、微孔過濾單元的最終過濾壓力一般為0.05-0.2MPa，最好設(shè)置在0.1-0.18MPa之間。
3、卸料壓縮空氣的壓力一般在0.25-0.8MPa，最好保持在0.45-0.6MPa。卸料反吹次數(shù)一般為2-10次，最好為3-5次。反吹時間一般為1-15秒，最好為3-5秒。
4、反洗加壓水的壓力一般為0.2-0.6MPa，最好保持在0.4-0.5MPa。水反洗次數(shù)一般為1-10次，最好為4-6次。每次的反洗時間一般為1-20秒，最好為3-6秒。
5、反洗壓縮空氣的壓力一般為0.3-0.8MPa，最好保持在0.45-0.6MPa。壓縮空氣反洗次數(shù)一般為1-10次，最好為4-6次。每次的反洗時間一般為1-20秒，最好為3-5秒。
6、處理的催化劑生產(chǎn)廢水的SS濃度一般為500-20000mg/L，最好為2000-8000mg/L。
7、微孔過濾單元的操作溫度一般為0-80℃，最好保持在30-40℃。
8、處理的催化劑生產(chǎn)廢水中固體粒子的粒徑分布一般在0.5-200μm，最好在2-150μm。
圖-1為本發(fā)明催化劑生產(chǎn)廢水微孔過濾回收懸浮物工藝原則流程；1出水罐；2控壓閥；3微孔過濾機；4壓縮空氣儲罐；5空氣壓縮機；6泵；7排水口；8流量計；9閥；10閥；11閥；12閥；13進料口；15殘液排出口；16卸料口；101原料管線；102殘液回流管線；103泵進料管線；104微孔過濾機進料管線；106過濾水排出管線；106壓縮空氣管線；108加壓水管線。
圖-2為本發(fā)明微孔過濾機結(jié)構(gòu)圖。
7排水口；13進料口；14微孔過濾膜管；15殘液排出口；16卸料口。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(1)通過把微孔過濾機內(nèi)微孔過濾管式膜開口向上的放置方式，改為向下放置的方式，解決了過濾過程中由于固體粒子在微孔過濾膜管內(nèi)表面沉積使微孔過濾膜堵塞的問題。
(2)通過改進排除了微孔過濾膜管內(nèi)靜壓損失。使過濾通量提高到120-170L/m2.h。
(3)采用了無級升壓過程，在過濾初期在微孔過濾膜外表面形成初級濾餅層，達到了預(yù)膜的目的，同時不向回收的固體物料中添加任何助劑。
采用本發(fā)明的方法在處理催化劑生產(chǎn)排水時，可以把含SS 5000mg/L的催化劑生產(chǎn)排水中的SS濃度降低到150mg/L以下，回收的固體物料固含量在40w％-80w％。與現(xiàn)有技術(shù)相比較大地延長了微孔過濾膜的使用壽命，使回收的固體懸浮物直接回收用于催化劑生產(chǎn)。
本發(fā)明很好地解決了回收催化劑生產(chǎn)廢水中的污染物，使其用于催化劑生產(chǎn)，同時解決了微孔過濾過程中微孔過濾膜使用周期短，容易堵塞的技術(shù)問題。
本發(fā)明的微孔過濾機操作條件和處理結(jié)果(1)過濾壓力0～0.08MPa(2)過濾通量最小控制值70L/h.m2(3)反吹空氣壓力0.45MPa，3次/組.周期5秒/次(4)反洗空氣壓力0.4～0.45MPa反洗水壓力 0.12～0.2MPa交替進行3次/組.周期5秒/次(5)微空管型號PE-7試驗結(jié)果本發(fā)明的微孔過濾機的處理結(jié)果表本發(fā)明微孔過濾機清水通量試驗結(jié)果
實施例1表-1、催化裂化催化劑廢水微孔過濾
實施例2表-2催化裂化催化劑廢水微孔過濾
實施例3表-3分子篩廢水微孔過濾
實施例4表-4分子篩廢水微孔過濾
實施例5表-5催化裂化催化劑廢水微孔過濾
權(quán)利要求
1.一種催化劑生產(chǎn)廢水中懸浮物的回收處理方法，采用微孔過濾技術(shù)，其特征在于催化劑生產(chǎn)排出的廢水送入微孔過濾機3，微孔過濾機3的操作壓力從0MPa逐步升高到0.2MPa時，在過濾過程中廢水無需加熱，微孔過濾膜管14的表面也無需掛助濾膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所說的微孔過濾機[3]中的微孔過濾膜管[14]的出水口向下設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于微孔過濾膜的微孔孔徑在11-50μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于催化劑生產(chǎn)廢水是指用于煉油過程的催化劑生產(chǎn)廢水。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于催化劑生產(chǎn)廢水主要是指，Na-Y分子篩，超穩(wěn)分子篩，催化裂化催化劑和加氫裂化催化劑載體生產(chǎn)過程中的工藝排水。
全文摘要
一種催化劑生產(chǎn)廢水中懸浮物的回收處理方法,特別是分子篩、氧化鋁的回收處理方法。采用微孔過濾技術(shù)。廢水中的懸浮物在不加任何藥劑的狀態(tài)下回收,催化劑生產(chǎn)廢水中的懸浮物在回收的同時脫水形成濾餅,當(dāng)濾餅達到一定厚度以后,用空氣反吹,從回收系統(tǒng)把濾餅除去。主要成分是催化劑半成品的濾餅直接回收利用于催化劑生產(chǎn)過程。過濾后的廢水中懸浮物濃度可由1500—5000ppm降至200ppm以下。使催化劑生產(chǎn)收率提高。減少催化劑生產(chǎn)廢水處理場的懸浮物處理負荷,降低廢水處理場的運行費用。
文檔編號C02F1/52GK1205987SQ9711255
公開日1999年1月27日 申請日期1997年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月22日
發(fā)明者韓建華, 林大泉, 郭洪山, 王穎 申請人:中國石油化工總公司, 中國石油化工總公司撫順石油化工研究院