煤制油废水预处理的研究

论文摘要

煤制油生产是以煤为原料经过化学加工来生产柴油、汽油、航空煤油等油品的煤炭洁净利用技术。近年来,随着煤制油工业的迅速发展,煤制油废水的排放量与日俱增,其处理问题成为困扰我国煤制油行业发展的难题。煤制油废水含有大量表面活性剂,具有色度大、乳化程度高、可生化性差及水面易形成大量泡沫等特点,属于难处理的煤化工废水。通过预处理降低煤制油废水中CODCr及有毒有害的物质,减小生物处理的负荷,为后续生物处理的稳定运行创造良好条件,从而解决当前煤制油废水处理难达标的问题并对于保护水环境,促进可协调良性发展具有重要的意义。本文以云南某煤制油企业排放的废水为研究对象,采用酸化法、酸化-Fenton法及化学混凝法分别对研究对象进行预处理,主要内容包括:（1）通过比较分析三种预处理方法,得出了煤制油废水的最佳预处理方案;（2）为改善混凝剂的性能,本实验对聚合硫酸铁进行了改性研究。对聚铁改性研究中分别制得的聚硅硫酸铁（PFSS）和聚磷硫酸铁（PPFS）进行性能测定;（3）通过实验分别研究了混凝剂种类、pH值及调节介质、PFSS投加量、PAM投加量、温度和搅拌强度对混凝效果的影响,得出了最佳混凝药剂组合及最佳运行条件;（4）对实验得出的预处理方案及条件参数分别从出水可生化性、经济可行性以及条件可操作性进行分析论证。研究结果表明:化学混凝法处理煤制油废水相对酸化法和酸化-Fenton法,操作条件温和且运行费用较低,是煤制油废水最佳的预处理方案;聚合硫酸铁改性后对CODCr的去除性能均明显优于改性之前,其中聚硅硫酸铁（PFSS）的混凝性能最佳并且其制备工艺简单、价格便宜,是最佳的改性混凝药剂;煤制油废水预处理的最佳运行条件为:控制水温30℃,石灰乳调节pH值为10左右,聚硅硫酸铁投加量为550mg/L,聚丙烯酰胺投加量为12mg/L,搅拌强度60r/min;煤制油废水经化学混凝法预处理后,CODCr的去除率达58.2%,NH4+-N去除率为17.4%,石油类去除率为86.0%,B/C从0.191提高到0.348,废水负荷大幅度降低,可生化性明显提高。废水经本实验的总工艺流程处理后,出水水质可达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996一级）,解决了煤制油废水处理难达标的问题;经过经济预算,利用化学混凝法预处理一吨煤制油废水的运行成本为1.14元,运行费用低廉,经济可行性强;化学混凝法预处理煤制油废水,条件温和、操作简单、原料及药剂常见易得且价格低廉,可操作性强。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 煤制油生产技术
• 1.1.1 煤直接液化技术
• 1.1.2 煤间接液化技术
• 1.2 煤制油废水的特点与危害
• 1.2.1 煤制油废水的特点
• 1.2.2 煤制油废水的危害
• 1.3 煤制油废水处理方法
• 1.3.1 煤制油废水的生化处理工艺
• 1.3.2 煤制油废水的预处理
• 1.4 课题研究的背景、意义及内容
• 1.5 技术路线
• 第二章 预处理方法的比较与筛选
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 实验用煤制油废水
• 2.1.2 仪器与试剂
• 2.1.3 实验设计
• Cr分析方法'>2.1.4 COD_Cr分析方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 酸化预处理实验结果
• 2.2.2 酸化-Fenton 法预处理实验结果
• 2.2.3 混凝法预处理结果
• 2.2.4 预处理方案的比较
• 2.3 本章小结
• 第三章 聚铁改性及混凝条件的优化
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 改性聚铁的制备
• 3.1.3 实验设计
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 改性剂性能的比较
• 3.2.2 pH 值及调节介质的优化
• 3.2.3 PFSS 投加量的优化
• 3.2.4 PAM 投加量的优化
• 3.2.5 温度的优化
• 3.2.6 搅拌强度的优化
• 3.3 本章小结
• 第四章 可行性分析
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 仪器与试剂
• 4.1.2 水质分析方法
• 4.1.3 出水可生化性分析
• 4.1.4 经济性分析
• 4.1.5 可操作性分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 出水可生化性分析
• 4.2.2 经济性分析
• 4.2.3 可操作性分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.1.1 预处理方法的比较与筛选
• 5.1.2 混凝药剂的改性及混凝条件的优化
• 5.1.3 预处理方案的可行性分析
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介