利用一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器對dmto催化劑離心母液逐級進行破乳及絮凝的預(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DMTO催化劑離心母液逐級進行破乳及絮凝的預(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)能力是一個國家石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)達程度的標志。作為重要的石化產(chǎn)品，乙烯和丙烯過去主要依賴石油制取。隨著原油儲量的日漸減少，“以煤代油”生產(chǎn)低碳烯烴，是實現(xiàn)我國能源替代戰(zhàn)略、保證國家能源安全、培育新型產(chǎn)業(yè)鏈的重要途徑。通過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，實現(xiàn)了煤經(jīng)甲醇制取低碳烯烴這個從無到有的跨越，為我國“以煤代油”發(fā)展戰(zhàn)略開辟了一條新途徑。DMTO催化劑是實現(xiàn)上述工藝的關(guān)鍵因素之一，對低碳烯烴的選擇性、轉(zhuǎn)化率和收率起著非常重要的作用。
[0003]目前存在的問題，是每生產(chǎn)I噸DMTO催化劑，會產(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，稱之為母液。另外一部分一次液，回用一段時間后也會變成母液。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，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，但問題始終沒有得到徹底的解決。隨著DMTO催化劑市場需求的不斷增大，母液治理這一環(huán)保問題，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)工藝過程排出的高含鹽廢水和分子篩洗滌時的一次液的混合液，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，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，酸化法處理出水進一步采用絮凝處理時又會再次形成乳化現(xiàn)象和稀釋用水量過大的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決采用酸化法對DMTO催化劑離心母液進行“破乳”處理時溶出物難于脫水，束狀硅磷酸鋁凝膠溶出不徹底和絮凝處理時出現(xiàn)反應(yīng)返溶，反復形成磷、鋁凝膠干擾后繼處理的問題，而提供一種利用一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器對DMTO催化劑離心母液逐級進行破乳及絮凝的預(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、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、一級絮凝和二級絮的順序串聯(lián)逐級運行；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，在一級絮凝段為一級絮凝反應(yīng)器C，在二級絮凝段為二級絮凝反應(yīng)器D ;
[0008]其中，一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的進水口 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的進水口是離心母液進液口，進液流量計A設(shè)置在進水口 A的前部，變速攪拌機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)置進水導流墻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出水堰A/B/C/D進入出水中繼池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)器的進水口 B、破乳反應(yīng)器的溢流出水口 B與一級絮凝反應(yīng)器的進水口 C和一級絮凝反應(yīng)器的溢流出水口 C與二級絮凝反應(yīng)器的進水口 D連通。
[0010]本發(fā)明利用一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器對DMTO催化劑離心母液逐級進行破乳及絮凝的預(yù)處理方法，具體是按以下步驟進行的:
[0011]一、將離心母液按設(shè)計的單位時間處理量，經(jīng)預(yù)破乳反應(yīng)器進水口 A連續(xù)注入預(yù)破乳反應(yīng)器的反應(yīng)池，并對離心母液按一定比例加水稀釋，同時由加藥口 A按比例投加預(yù)破乳藥劑，攪拌反應(yīng)一段時間，使預(yù)破乳反應(yīng)池內(nèi)的pH值達到并保持在5.5?6.5之間，然后經(jīng)溢流出水口 A進入預(yù)破乳沉淀池，沉淀分離后的上清液通過沉淀池溢流出水堰A進入出水中繼池A儲存，中繼池A中儲存的清液，通過預(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，逐步替代自來水對離心母液進行稀釋，直到回流的預(yù)破乳段沉淀上清液能完全替代稀釋離心母液的自來水時，預(yù)破乳反應(yīng)器出水中繼池溢流出水口 A開始出水。
[0012]二、當上述預(yù)破乳段中繼池溢流出水口 A開始出水時，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入破乳反應(yīng)器進水口 B，開啟破乳反應(yīng)，同時由加藥口 B按比例投加破乳藥劑，攪拌反應(yīng)一段時間，使破乳反應(yīng)池內(nèi)的pH值達到并保持在1.0?2.0之間，然后經(jīng)溢流出水口 B進入破乳沉淀池，經(jīng)重力沉淀分離后的上清液通過沉淀池溢流出水堰B進入出水中繼池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、由一級絮凝反應(yīng)器進水口C連續(xù)進入一級絮凝反應(yīng)池C，開啟一級絮凝反應(yīng)器，同時由加藥口 C按比例投加一定濃度的氫氧化鈣溶液，攪拌反應(yīng)一段時間，使PH值達到并保持在4.5?5.5之間，然后經(jīng)溢流出水口 C進入一級絮凝沉淀池，經(jīng)重力沉淀分離后的上清液通過沉淀池溢流出水堰C進入出水中繼池C，一部分經(jīng)一級絮凝段內(nèi)循環(huán)回流系統(tǒng)回流到一級絮凝反應(yīng)池稀釋進水，一部分則為一級絮凝反應(yīng)器出水。
[0014]四、上述一級絮凝段反應(yīng)器的出水，以連通管由二級絮凝反應(yīng)器進水口 D連續(xù)進入二級絮凝反應(yīng)池，開啟二級絮凝反應(yīng)器，同時由加藥口 D按比例投加一定濃度氫氧化鈣溶液，攪拌反應(yīng)一段時間，使PH值達到并保持在8.0?9.0之間，然后經(jīng)溢流出水口 D進入二級絮凝沉淀池，經(jīng)重力沉淀分離后的上清液通過沉淀池溢流出水堰D進入出水中繼池D，一部分經(jīng)二級絮凝段內(nèi)循環(huán)回流系統(tǒng)回流到二級絮凝反應(yīng)池稀釋進水，一部分則為二級絮凝反應(yīng)器溢流出水口 D開始溢流出水，完成利用一體化-內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器對DMTO催化劑離心母液逐級進行破乳及絮凝的預(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DMTO催化劑離心母液逐級進行破乳及絮凝的預(yù)處理方法，采用兩段式破乳和兩級絮凝串聯(lián)運行的方式，對DMTO離心母液進行逐級、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)過程分開進行，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)明進一步在各段采用單獨回流及用回流液稀釋進水的方法，在保證各段反應(yīng)充分、節(jié)省用藥量的同時節(jié)省了大量的稀釋用水；本發(fā)明選擇無機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