利用一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器對(duì)dmto催化劑離心母液逐級(jí)進(jìn)行破乳及絮凝的預(yù)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器對(duì)DMTO催化劑離心母液逐級(jí)進(jìn)行破乳及絮凝的預(yù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]DMTO(甲醇制低碳稀徑，Methanol to Olefins)是以煤代替石油生產(chǎn)乙稀、丙稀等基本化工原料的關(guān)鍵技術(shù)。低碳烯烴的生產(chǎn)能力是一個(gè)國(guó)家石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志。作為重要的石化產(chǎn)品，乙烯和丙烯過(guò)去主要依賴(lài)石油制取。隨著原油儲(chǔ)量的日漸減少，“以煤代油”生產(chǎn)低碳烯烴，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源替代戰(zhàn)略、保證國(guó)家能源安全、培育新型產(chǎn)業(yè)鏈的重要途徑。通過(guò)煤基合成氣制取甲醇，再由甲醇得到烯烴，DMTO技術(shù)利用甲醇這一煤化工重要的中間體，實(shí)現(xiàn)了煤經(jīng)甲醇制取低碳烯烴這個(gè)從無(wú)到有的跨越，為我國(guó)“以煤代油”發(fā)展戰(zhàn)略開(kāi)辟了一條新途徑。DMTO催化劑是實(shí)現(xiàn)上述工藝的關(guān)鍵因素之一，對(duì)低碳烯烴的選擇性、轉(zhuǎn)化率和收率起著非常重要的作用。
[0003]目前存在的問(wèn)題，是每生產(chǎn)I噸DMTO催化劑，會(huì)產(chǎn)生大致4噸?4.5噸的含鹽廢水，這部分含鹽廢水固含量在8%?10%之間，稱(chēng)之為母液。另外一部分一次液，回用一段時(shí)間后也會(huì)變成母液。由于母液中磷和鋁的含量很高，加上母液中還含有束狀硅磷酸鋁凝膠(Al2O3-P2O5-S12-H2O)和磷酸鋁凝膠等膠質(zhì)，使母液的環(huán)保治理顯得十分困難。多年來(lái)，DMTO催化劑技術(shù)提供方和企業(yè)采取了多種有關(guān)母液的治理措施，也曾為母液的環(huán)保治理投入了大量的資金，但問(wèn)題始終沒(méi)有得到徹底的解決。隨著DMTO催化劑市場(chǎng)需求的不斷增大，母液治理這一環(huán)保問(wèn)題，已經(jīng)成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸。
[0004]DMTO催化劑離心母液一一是催化劑生產(chǎn)工藝過(guò)程排出的高含鹽廢水和分子篩洗滌時(shí)的一次液的混合液，不但固含量高，母液中還含有一定數(shù)量的、獨(dú)立相為懸浮物的束狀硅磷酸鋁凝膠(Al2O3-P2O5-S12-H2O)和磷酸鋁凝膠等膠質(zhì)，構(gòu)成了穩(wěn)定的乳化體系。DMTO催化劑生產(chǎn)企業(yè)曾利用束狀硅磷酸鋁凝膠可在酸性環(huán)境下溶出的特點(diǎn)，采用酸化法:向母液中加入硫酸，作為離心母液“破乳”處理的方法，但由于溶出物濃度過(guò)高，始終存在溶出物不能自然沉降，溶出物很難脫水，硅磷酸鋁凝膠溶出不徹底，酸化法處理出水進(jìn)一步采用絮凝處理時(shí)又會(huì)再次形成乳化現(xiàn)象和稀釋用水量過(guò)大的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決采用酸化法對(duì)DMTO催化劑離心母液進(jìn)行“破乳”處理時(shí)溶出物難于脫水，束狀硅磷酸鋁凝膠溶出不徹底和絮凝處理時(shí)出現(xiàn)反應(yīng)返溶，反復(fù)形成磷、鋁凝膠干擾后繼處理的問(wèn)題，而提供一種利用一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器對(duì)DMTO催化劑離心母液逐級(jí)進(jìn)行破乳及絮凝的預(yù)處理方法。
[0006]一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器系統(tǒng):一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器系統(tǒng)由反應(yīng)池、變速攪拌機(jī)、沉淀池、出水中繼池和內(nèi)循環(huán)回流系統(tǒng)組成；
[0007]一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器系統(tǒng)按:預(yù)破乳段、破乳段、一級(jí)絮凝和二級(jí)絮的順序串聯(lián)逐級(jí)運(yùn)行；在預(yù)破乳段為預(yù)破乳反應(yīng)器A，在破乳段為破乳反應(yīng)器B，在一級(jí)絮凝段為一級(jí)絮凝反應(yīng)器C，在二級(jí)絮凝段為二級(jí)絮凝反應(yīng)器D ;
[0008]其中，一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的進(jìn)水口 A/B/C/D設(shè)置在反應(yīng)池一側(cè)的下部，預(yù)破乳反應(yīng)器A的進(jìn)水口是離心母液進(jìn)液口，進(jìn)液流量計(jì)A設(shè)置在進(jìn)水口 A的前部，變速攪拌機(jī)A/B/C/D設(shè)置在反應(yīng)池A/B/C/D的內(nèi)部，加藥口 A/B/C/D設(shè)置在進(jìn)水口 A/B/C/D的上方，反應(yīng)池溢流出水口 A/B/C/D設(shè)置在反應(yīng)池一側(cè)的上部，pH測(cè)控探頭A/B/C/D設(shè)置在反應(yīng)池溢流出水口 A/B/C/D的下方，沉淀池內(nèi)部設(shè)置進(jìn)水導(dǎo)流墻A/B/C/D，沉淀池下部設(shè)置沉淀污泥斗A/B/C/D，沉淀池排泥口 A/B/C/D設(shè)置在污泥斗最底端，沉淀池溢流出水通過(guò)出水堰A/B/C/D進(jìn)入出水中繼池A/B/C/D，內(nèi)循環(huán)回流水出口 A/B/C/D設(shè)置在中繼池一側(cè)的下部并與內(nèi)循環(huán)回流系統(tǒng)A/B/C/D連接，反應(yīng)器溢流出水口 A/B/C/D設(shè)置在中繼池一側(cè)的上部；
[0009]由連接管將預(yù)破乳反應(yīng)器的溢流出水口 A與破乳反應(yīng)器的進(jìn)水口 B、破乳反應(yīng)器的溢流出水口 B與一級(jí)絮凝反應(yīng)器的進(jìn)水口 C和一級(jí)絮凝反應(yīng)器的溢流出水口 C與二級(jí)絮凝反應(yīng)器的進(jìn)水口 D連通。
[0010]本發(fā)明利用一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器對(duì)DMTO催化劑離心母液逐級(jí)進(jìn)行破乳及絮凝的預(yù)處理方法，具體是按以下步驟進(jìn)行的:
[0011]一、將離心母液按設(shè)計(jì)的單位時(shí)間處理量，經(jīng)預(yù)破乳反應(yīng)器進(jìn)水口 A連續(xù)注入預(yù)破乳反應(yīng)器的反應(yīng)池，并對(duì)離心母液按一定比例加水稀釋?zhuān)瑫r(shí)由加藥口 A按比例投加預(yù)破乳藥劑，攪拌反應(yīng)一段時(shí)間，使預(yù)破乳反應(yīng)池內(nèi)的pH值達(dá)到并保持在5.5?6.5之間，然后經(jīng)溢流出水口 A進(jìn)入預(yù)破乳沉淀池，沉淀分離后的上清液通過(guò)沉淀池溢流出水堰A進(jìn)入出水中繼池A儲(chǔ)存，中繼池A中儲(chǔ)存的清液，通過(guò)預(yù)破乳段內(nèi)循環(huán)回流系統(tǒng)回流到預(yù)破乳反應(yīng)池，逐步替代自來(lái)水對(duì)離心母液進(jìn)行稀釋?zhuān)钡交亓鞯念A(yù)破乳段沉淀上清液能完全替代稀釋離心母液的自來(lái)水時(shí)，預(yù)破乳反應(yīng)器出水中繼池溢流出水口 A開(kāi)始出水。
[0012]二、當(dāng)上述預(yù)破乳段中繼池溢流出水口 A開(kāi)始出水時(shí)，繼續(xù)向預(yù)破乳反應(yīng)器注入離心母液，然后預(yù)破乳反應(yīng)器處理出水由連通管自流進(jìn)入破乳反應(yīng)器進(jìn)水口 B，開(kāi)啟破乳反應(yīng)，同時(shí)由加藥口 B按比例投加破乳藥劑，攪拌反應(yīng)一段時(shí)間，使破乳反應(yīng)池內(nèi)的pH值達(dá)到并保持在1.0?2.0之間，然后經(jīng)溢流出水口 B進(jìn)入破乳沉淀池，經(jīng)重力沉淀分離后的上清液通過(guò)沉淀池溢流出水堰B進(jìn)入出水中繼池B，然后一部分經(jīng)破乳段內(nèi)循環(huán)回流系統(tǒng)回流到破乳反應(yīng)池稀釋進(jìn)水，一部分則為破乳反應(yīng)器出水。
[0013]三、上述破乳段反應(yīng)器溢流出水口 B的出水，經(jīng)連通管、由一級(jí)絮凝反應(yīng)器進(jìn)水口C連續(xù)進(jìn)入一級(jí)絮凝反應(yīng)池C，開(kāi)啟一級(jí)絮凝反應(yīng)器，同時(shí)由加藥口 C按比例投加一定濃度的氫氧化鈣溶液，攪拌反應(yīng)一段時(shí)間，使PH值達(dá)到并保持在4.5?5.5之間，然后經(jīng)溢流出水口 C進(jìn)入一級(jí)絮凝沉淀池，經(jīng)重力沉淀分離后的上清液通過(guò)沉淀池溢流出水堰C進(jìn)入出水中繼池C，一部分經(jīng)一級(jí)絮凝段內(nèi)循環(huán)回流系統(tǒng)回流到一級(jí)絮凝反應(yīng)池稀釋進(jìn)水，一部分則為一級(jí)絮凝反應(yīng)器出水。
[0014]四、上述一級(jí)絮凝段反應(yīng)器的出水，以連通管由二級(jí)絮凝反應(yīng)器進(jìn)水口 D連續(xù)進(jìn)入二級(jí)絮凝反應(yīng)池，開(kāi)啟二級(jí)絮凝反應(yīng)器，同時(shí)由加藥口 D按比例投加一定濃度氫氧化鈣溶液，攪拌反應(yīng)一段時(shí)間，使PH值達(dá)到并保持在8.0?9.0之間，然后經(jīng)溢流出水口 D進(jìn)入二級(jí)絮凝沉淀池，經(jīng)重力沉淀分離后的上清液通過(guò)沉淀池溢流出水堰D進(jìn)入出水中繼池D，一部分經(jīng)二級(jí)絮凝段內(nèi)循環(huán)回流系統(tǒng)回流到二級(jí)絮凝反應(yīng)池稀釋進(jìn)水，一部分則為二級(jí)絮凝反應(yīng)器溢流出水口 D開(kāi)始溢流出水，完成利用一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器對(duì)DMTO催化劑離心母液逐級(jí)進(jìn)行破乳及絮凝的預(yù)處理方法；
[0015]其中，步驟一中投加的預(yù)破乳劑為聚合硫酸鐵，步驟二中投加的破乳劑是采用硫酸溶解結(jié)晶硫酸鎂后得到的質(zhì)量比濃度為0.5%?5.0 %的硫酸鎂溶液；
[0016]步驟三和步驟四中投加的氫氧化鈣溶液，由氧化鈣加一定比例水制得；
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器對(duì)DMTO催化劑離心母液逐級(jí)進(jìn)行破乳及絮凝的預(yù)處理方法，采用兩段式破乳和兩級(jí)絮凝串聯(lián)運(yùn)行的方式，對(duì)DMTO離心母液進(jìn)行逐級(jí)、連續(xù)處理，使母液中的膠質(zhì)物在酸性條件下溶出和在堿性條件下絮凝的反應(yīng)過(guò)程分開(kāi)進(jìn)行，從根本上消除了膠質(zhì)難溶物發(fā)生反應(yīng)返溶的必要條件；本發(fā)明進(jìn)一步在各段采用單獨(dú)回流及用回流液稀釋進(jìn)水的方法，在保證各段反應(yīng)充分、節(jié)省用藥量的同時(shí)節(jié)省了大量的稀釋用水；本發(fā)明選擇無(wú)機(jī)高分子絮凝劑聚合硫酸鐵作為預(yù)破乳劑，配合使用結(jié)晶硫酸鎂使母液中膠質(zhì)物溶