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【摘 要】甲醇厂循环水系统或多或少都会存在小量的泄漏现象,但是如果泄漏情况逐步严重,将会出现难以挽回的损失,不仅会降低企业的名誉,减少盈利,而且可能严重影响人民的生命安全。特别是甲醇厂运行时间长,投资相对较多循环冷却水系统。氧化腐蚀和设备老化都是循环水泄漏的原因,应该重点关注。
【关键词】甲醇处理;措施;问题
引言
甲醇是一种重要的化工产品,在甲醇生产过程中,转化气液分离器分离出的残液(主要成分为CO2、CO、H2等)和精馏塔底排出的残液(主要含甲醇、乙醇、高级醇和醛以及少量长链化合物),通常称为甲醇废水。甲醇作为一种重要的有机化工产品,常被用于各种行业的生产原料或反应溶剂,因此许多化工废水中通常含有浓度较高的甲醇,直接排放会对环境造成十分严重的污染。如何有效地处理甲醇废水及提高其重复利用率越来越得到人们的重视。
一、甲醇的理化性质
1、甲醇的物理性质。甲醇化学式为CH3OH,是结构简单的饱和一元醇,又称“木醇”,为无色有酒精气味易挥发的液体。有毒,误饮易致双目失明,大量饮用会导致死亡。熔点-97.8℃,沸点64.8℃,燃烧热727.0kJ/mol,临界温度240℃,闪点11℃(火灾危险性为甲类),爆炸上限44.0%,引燃温度385℃,爆炸下限5.5%(火灾危险性为甲类),可溶于水、混溶于醇、醚等多种有机溶剂。
2、化学性质。甲醇对金属特别是黄铜有轻微的腐蚀性。甲醇易燃、易挥发,蒸气能与空气形成爆炸混合物,爆炸极限6.0%-36.5%(vol);有毒,可直接侵害人的肢体细胞组织,特别是侵害视觉神经网膜,致使失明。基于其易燃,且蒸气能与空气形成爆炸混合物的特性,被列入《危险化学品名录》(2002年版),危险货物编号:32058,UN号:1230。
3、甲醇的危险性。作为醇类有机物,其特殊的化学性质对动物中枢神经系统有麻醉作用;对视神经和视网膜有特殊选择毒害作用。其燃点低、燃烧热高,易造成液体火灾事故的发生,蒸气能与空气形成爆炸混合物,爆炸极限6.0%-36.5%(vol),一旦发生火灾,易造成爆炸事故发生。
二、废水的处理存在问题及措施
1、进水负荷过高。由于污泥培养和驯化使用的是生活污水,生活污水中成分较好,也比较稳定,对活性污泥的冲击和影响较少;当生产废水进入生化池后,活性污泥遇到高流量和高浓度废水后,受到冲击影响,引发污泥上浮,进而处理能力逐渐下降。对于任何一个基于最大有机负荷设计的活性污泥系统,在非稳态运行条件下,如果仅利用系统内微生物的最大与最小生长速率差异性,建立一个“富营养”和“贫营养”之间交替转化的微生物生存环境是不够充分的,微生物在“贫营养”的生存环境时间较长时,适应“贫营养”环境后,当交替处于“富营养”时,微生物的驯化时间较短,水量大时,污水的停留时间不足,导致污水处理能力下降。
2、氰根超标。由于煤气化和低温甲醇洗的废水中含有高浓度的氰根,经过一级破氰处理合格后,才能与精馏废水一起通过均质池混合均质,破氰处理不达标时,进生化池废水氰根过量,当氰化物的浓度达到微生物的抑制浓度,微生物出现中毒,水质逐步恶化,使污水处理能力下降。
三、循环水系统甲醇泄漏处理措施
1、汽提技术。汽提技术是根据污染物在废水中溶解度不同的特点,利用通入的惰性气体将污染物排除。目前被推广和采用的汽提技术主要是溢流筛板气提塔,因为国际上对PVC树脂产品中残留氯乙烯含量有了新的要求(应小于1.0ppm),而传统的汽提槽和筛板穿流已经不能满足这一新的要求。最新的溢流筛板气提塔技术加入了间隙脉冲喷淋环节,使溢流筛板不再需要周期煮塔,也不需要加消泡剂,产品质量有了保證。
2、吸附技术。吸附技术是根据固体表面的分子因受力不均而具有剩余的表面能的特点,利用物体对固体表面进行撞击而使污染物吸附在固体表面上。吸附的类型包括物理吸附、化学吸附以及离子吸附三种,目前在废水处理中应用的吸附剂有白土、硅藻土、活化煤、活性炭等,工业废水中主要以活性炭作为吸附剂,活性炭的吸附类型以物理吸附为主,化学吸附为辅,其中活性炭纤维更是近年来采用的一种新的吸附材料。
3、溶剂萃取法处理工艺。在高浓度、难降解的有机化工废水处理中还经常用到溶剂萃取治理的方法,该方法是一种简单的物理转移过程,并不涉及真正的化学反应,因此不能将有机化工废水中的有机污染物进行讲解。这种方法在应用中具有操作简单易行,适合处理有回收价值的有机物的优点,但是其缺点主要是这种方法只能用于非极性有机物的废水处理,并且被萃取的有机物以及萃取后的废水仍然需要进一步的治理,同时,在溶剂萃取时,使用到的有机溶剂还可能对水体造成二次污染。
4、化学氧化法的治理措施探讨。化学氧化法一般分为两类,一类是常温常压,另一类是高温高压,其中常温常压下的化学氧化法是利用强氧化剂将有机化工废水中的有机物氧化成二氧化碳和水;而在高温高压下的化学氧化法主要是以氧气或过氧化氢为氧化剂,利用超临界水氧化和湿空气氧化的方法,同时利用特定的催化剂来加快反应速率。该方法在处理高浓度、难降解有机化工废水时具有反应速度快、控制简单的优点,但是化学氧化法的主要缺点就是消耗的费用一般都较大,特别是此在高温高压状态下进行氧化处理时,在操作上存在较大的安全隐患,不仅需良好的保护措施还需要在实际操作前进行专门的操作培训,来保证操作的安全。
5、隔除油状有机物工序。化工废水中含有大量有机物质,这些有机物不能溶于水,常呈油状存于污水中。由于其对生物膜表面或者活性污泥颗粒表面具有很强的吸附作用,使其能够阻断好氧生物获取氧气,进而导致生物活性降低乃至完全失去活性,严重影响污水处理效果,所以必须予以去除。通过隔油池可以去除油状有机物,同时,对污水进行初步的沉淀处理,降低可沉淀物含量,从而减少后续处理的药剂用量。
6、水质均化和水量调节工序。通常情况下,污水处理厂收集到的污水水质和水量的变化幅度过大从而影响污水处理设备机能的正常发挥,甚至可能损坏污水处理设备。水质和水量的剧烈变化不利于污水处理工艺的稳定,影响处理效果。所以,必须对收集到的污水进行水质均化和水量调节处理。一般的做法是,将收集到的污水导入具有水质均化和水量调节功能的调节池中进行调节,之后才能进入污水处理厂正式开始处理。
7、混凝工序。混凝工艺主要原理是,在污水中添加混凝剂,通过若干化学反应或物理变化后,水中悬浮物或者其他不易沉降的物质凝聚成大颗粒物质,从而便于分离。在实际工作中,混凝工艺通常与沉淀工艺、气浮工艺联合使用,以提高分离效果。由于需要混凝的物质种类繁多,所以实际中应用的混凝剂往往是复合性混凝剂而不是单一的混凝剂。
结束语
综上所述,当前所采用的废水处理技术存在着一定的局限性,还不能完全达到甲醇生产废水治理的要求,我们通过对甲醇系列物质的特性、制备及用途的分析,为甲醇生产废水治理方法的提出以及甲醇生产废水治理后的工程应用提供技术上的支撑和理论上的指导,但是,作为废水处理项目,我们还需要进一步加强对甲醇废水处理技术的研究,这对减少污染物排放、保护生态环境有着重要的现实意义。
参考文献:
[1]姚之湖.甲醇灌区的危险性分析及安全设计[J].化工科技市场,2007(10):41-44.
[2]]杨兴学.甲烷氯化物有机废水处理技术及应用[J].价值工程,2011,3(6):12-14.
[3]杨义飞,陈双双,赵飞飞.SBR中活性污泥培养驯化的研究[J].环境科学与管理,2011,(07):102-104.
【关键词】甲醇处理;措施;问题
引言
甲醇是一种重要的化工产品,在甲醇生产过程中,转化气液分离器分离出的残液(主要成分为CO2、CO、H2等)和精馏塔底排出的残液(主要含甲醇、乙醇、高级醇和醛以及少量长链化合物),通常称为甲醇废水。甲醇作为一种重要的有机化工产品,常被用于各种行业的生产原料或反应溶剂,因此许多化工废水中通常含有浓度较高的甲醇,直接排放会对环境造成十分严重的污染。如何有效地处理甲醇废水及提高其重复利用率越来越得到人们的重视。
一、甲醇的理化性质
1、甲醇的物理性质。甲醇化学式为CH3OH,是结构简单的饱和一元醇,又称“木醇”,为无色有酒精气味易挥发的液体。有毒,误饮易致双目失明,大量饮用会导致死亡。熔点-97.8℃,沸点64.8℃,燃烧热727.0kJ/mol,临界温度240℃,闪点11℃(火灾危险性为甲类),爆炸上限44.0%,引燃温度385℃,爆炸下限5.5%(火灾危险性为甲类),可溶于水、混溶于醇、醚等多种有机溶剂。
2、化学性质。甲醇对金属特别是黄铜有轻微的腐蚀性。甲醇易燃、易挥发,蒸气能与空气形成爆炸混合物,爆炸极限6.0%-36.5%(vol);有毒,可直接侵害人的肢体细胞组织,特别是侵害视觉神经网膜,致使失明。基于其易燃,且蒸气能与空气形成爆炸混合物的特性,被列入《危险化学品名录》(2002年版),危险货物编号:32058,UN号:1230。
3、甲醇的危险性。作为醇类有机物,其特殊的化学性质对动物中枢神经系统有麻醉作用;对视神经和视网膜有特殊选择毒害作用。其燃点低、燃烧热高,易造成液体火灾事故的发生,蒸气能与空气形成爆炸混合物,爆炸极限6.0%-36.5%(vol),一旦发生火灾,易造成爆炸事故发生。
二、废水的处理存在问题及措施
1、进水负荷过高。由于污泥培养和驯化使用的是生活污水,生活污水中成分较好,也比较稳定,对活性污泥的冲击和影响较少;当生产废水进入生化池后,活性污泥遇到高流量和高浓度废水后,受到冲击影响,引发污泥上浮,进而处理能力逐渐下降。对于任何一个基于最大有机负荷设计的活性污泥系统,在非稳态运行条件下,如果仅利用系统内微生物的最大与最小生长速率差异性,建立一个“富营养”和“贫营养”之间交替转化的微生物生存环境是不够充分的,微生物在“贫营养”的生存环境时间较长时,适应“贫营养”环境后,当交替处于“富营养”时,微生物的驯化时间较短,水量大时,污水的停留时间不足,导致污水处理能力下降。
2、氰根超标。由于煤气化和低温甲醇洗的废水中含有高浓度的氰根,经过一级破氰处理合格后,才能与精馏废水一起通过均质池混合均质,破氰处理不达标时,进生化池废水氰根过量,当氰化物的浓度达到微生物的抑制浓度,微生物出现中毒,水质逐步恶化,使污水处理能力下降。
三、循环水系统甲醇泄漏处理措施
1、汽提技术。汽提技术是根据污染物在废水中溶解度不同的特点,利用通入的惰性气体将污染物排除。目前被推广和采用的汽提技术主要是溢流筛板气提塔,因为国际上对PVC树脂产品中残留氯乙烯含量有了新的要求(应小于1.0ppm),而传统的汽提槽和筛板穿流已经不能满足这一新的要求。最新的溢流筛板气提塔技术加入了间隙脉冲喷淋环节,使溢流筛板不再需要周期煮塔,也不需要加消泡剂,产品质量有了保證。
2、吸附技术。吸附技术是根据固体表面的分子因受力不均而具有剩余的表面能的特点,利用物体对固体表面进行撞击而使污染物吸附在固体表面上。吸附的类型包括物理吸附、化学吸附以及离子吸附三种,目前在废水处理中应用的吸附剂有白土、硅藻土、活化煤、活性炭等,工业废水中主要以活性炭作为吸附剂,活性炭的吸附类型以物理吸附为主,化学吸附为辅,其中活性炭纤维更是近年来采用的一种新的吸附材料。
3、溶剂萃取法处理工艺。在高浓度、难降解的有机化工废水处理中还经常用到溶剂萃取治理的方法,该方法是一种简单的物理转移过程,并不涉及真正的化学反应,因此不能将有机化工废水中的有机污染物进行讲解。这种方法在应用中具有操作简单易行,适合处理有回收价值的有机物的优点,但是其缺点主要是这种方法只能用于非极性有机物的废水处理,并且被萃取的有机物以及萃取后的废水仍然需要进一步的治理,同时,在溶剂萃取时,使用到的有机溶剂还可能对水体造成二次污染。
4、化学氧化法的治理措施探讨。化学氧化法一般分为两类,一类是常温常压,另一类是高温高压,其中常温常压下的化学氧化法是利用强氧化剂将有机化工废水中的有机物氧化成二氧化碳和水;而在高温高压下的化学氧化法主要是以氧气或过氧化氢为氧化剂,利用超临界水氧化和湿空气氧化的方法,同时利用特定的催化剂来加快反应速率。该方法在处理高浓度、难降解有机化工废水时具有反应速度快、控制简单的优点,但是化学氧化法的主要缺点就是消耗的费用一般都较大,特别是此在高温高压状态下进行氧化处理时,在操作上存在较大的安全隐患,不仅需良好的保护措施还需要在实际操作前进行专门的操作培训,来保证操作的安全。
5、隔除油状有机物工序。化工废水中含有大量有机物质,这些有机物不能溶于水,常呈油状存于污水中。由于其对生物膜表面或者活性污泥颗粒表面具有很强的吸附作用,使其能够阻断好氧生物获取氧气,进而导致生物活性降低乃至完全失去活性,严重影响污水处理效果,所以必须予以去除。通过隔油池可以去除油状有机物,同时,对污水进行初步的沉淀处理,降低可沉淀物含量,从而减少后续处理的药剂用量。
6、水质均化和水量调节工序。通常情况下,污水处理厂收集到的污水水质和水量的变化幅度过大从而影响污水处理设备机能的正常发挥,甚至可能损坏污水处理设备。水质和水量的剧烈变化不利于污水处理工艺的稳定,影响处理效果。所以,必须对收集到的污水进行水质均化和水量调节处理。一般的做法是,将收集到的污水导入具有水质均化和水量调节功能的调节池中进行调节,之后才能进入污水处理厂正式开始处理。
7、混凝工序。混凝工艺主要原理是,在污水中添加混凝剂,通过若干化学反应或物理变化后,水中悬浮物或者其他不易沉降的物质凝聚成大颗粒物质,从而便于分离。在实际工作中,混凝工艺通常与沉淀工艺、气浮工艺联合使用,以提高分离效果。由于需要混凝的物质种类繁多,所以实际中应用的混凝剂往往是复合性混凝剂而不是单一的混凝剂。
结束语
综上所述,当前所采用的废水处理技术存在着一定的局限性,还不能完全达到甲醇生产废水治理的要求,我们通过对甲醇系列物质的特性、制备及用途的分析,为甲醇生产废水治理方法的提出以及甲醇生产废水治理后的工程应用提供技术上的支撑和理论上的指导,但是,作为废水处理项目,我们还需要进一步加强对甲醇废水处理技术的研究,这对减少污染物排放、保护生态环境有着重要的现实意义。
参考文献:
[1]姚之湖.甲醇灌区的危险性分析及安全设计[J].化工科技市场,2007(10):41-44.
[2]]杨兴学.甲烷氯化物有机废水处理技术及应用[J].价值工程,2011,3(6):12-14.
[3]杨义飞,陈双双,赵飞飞.SBR中活性污泥培养驯化的研究[J].环境科学与管理,2011,(07):102-104.