逐级减量法处理炼油碱渣废水的工艺研究

摘要

本文针对宁夏某炼油厂碱渣废水所具有的高COD值、高色度、恶臭味强的特点，设计了一套逐级减量的处理工艺。通过“浓硫酸中和—活性炭吸附—水蒸气蒸馏”联合工艺处理后，炼油厂碱渣废水的出水水质达到预设要求。通过小试实验，验证了此联合工艺的可行性，并通过单因素和正交实验确定实验的最佳工艺条件。论文完成了设计方案的物料衡算及主要设备的选型并进行经济评价。本论文结论如下: 浓硫酸中和实验得到最佳条件:室温，碱渣废水与浓硫酸的体积比25∶1，中和时间2h。在此条件下，处理后炼油碱渣废水的COD值由147288mg/L降到84320mg/L。 活性炭静态吸附实验得到最佳工艺条件:温度20℃，吸附时间6h，pH值8，固液比1∶3.3，震荡频率140r/min。在此条件下，处理中和后的炼油碱渣废水，COD值降到14950mg/L左右。研究表明活性炭吸附炼油碱渣废水的吸附动力学符合拟二级动力吸附模型，吸附等温线符合Freundich吸附等温线模型，吸附是一个放热、自发的过程。另外，由活性炭动态吸附实验研究得出:室温，pH值8，流速6.52 mL/min，填料层高度26 cm，吸附柱内径为3.2 cm。在此条件下，吸附处理21.5 min后炼油碱渣废水的COD值由84320.mg/L降到15000mg/L。 水蒸气蒸馏实验得最佳工艺条件:pH值6.7，蒸馏时间100 min，水蒸气温度120℃。在此条件下，蒸馏处理后炼油碱渣废水的COD值由15000mg/L降到1690mg/L。 通过对浓硫酸中和-活性炭吸附-水蒸气蒸馏联合处理工艺的技术经济分析，该方案处理一吨炼油碱渣废水的成本约为1806元，与炼油厂现有处理方法相比，具有更好的经济性和环保性。小试实验所得的工艺参数可以为中试试验提供参考，对其他相似中、小型炼油碱厂的碱渣废水处理有一定的借鉴性。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 炼油碱渣废水的来源、组成及危害

1．1．1 炼油碱渣废水的来源

1．1．2 炼油碱渣废水的组成

1．1．3 炼油碱渣废水的危害

1．2 炼油碱渣废水处理方法及研究现状

1．2．1 处理方法

1．2．2 国内外研究现状

1．3 研究课题的提出及目的意义

1．3．1 研究课题的提出

1．3．2 课题研究目的与意义

1．4 课题研究的思路、方法及创新点

1．4．1 课题研究的思路

1．4．2 课题研究的方法

1．4．3 课题研究的创新点

第二章 炼油碱渣废水的水质分析

2．1 实验仪器和试剂

2．1．1 实验仪器

2．1．2 实验试剂

2．2 实验方法

2．3 测定结果

2．4 本章小结

第三章 中和法处理炼油碱渣废水的实验

3．1 实验仪器及试剂

3．1．1 实验仪器

3．1．2 实验试剂

3．2 实验内容

3．2．1 中和实验原理

3．2．2 实验方法与设计

3．2．3 中和法处理过程中各影响因素的考察

3．3 中和后常规水质指标测试分析

3．4 本章小结

第四章 吸附法处理炼油碱渣废水的实验及工艺优化

4．1 实验仪器及试剂

4．1．1 实验仪器

4．1．2 实验试剂

4．2 吸附剂的表征与筛选

4．2．1 吸附剂表征

4．2．2 吸附剂的筛选

4．3 静态实验

4．3．1 静态吸附实验的方法

4．3．2 静态吸附实验各影响因素的考察

4．4 动态实验

4．4．1 动态吸附实验

4．4．2 穿透曲线实验

4．5 吸附动力学研究

4．5．1 吸附动力学研究方法

4．5．2 吸附动力学实验内容

4．5．3 动力学数据分析与讨论

4．6 吸附等温线研究

4．6．1 吸附等温线研究方法

4．6．2 等温线研究实验内容

4．6．3 吸附等温线数据分析

4．7 吸附热力学研究

4．7．1 吸附热力学研究方法

4．7．2 吸附热力学数据分析

4．8 正交试验优化吸附处理碱渣废水的工艺条件

4．8．1 实验设计

4．8．2 正交实验结果分析

4．8．3 验证实验

4．8．4 最佳条件的选择

4．9 吸附后常规水质指标测试分析

4．10 本章小结

第五章 水蒸气蒸馏法处理炼油碱渣废水的实验

5．1 实验仪器及试剂

5．1．1 实验仪器

5．1．2 实验试剂

5．2 实验内容

5．2．1 实验原理

5．2．2 实验装置图

5．2．3 实验方法与设计

5．3 水蒸气蒸馏处理过程中各影响因素的考察

5．3．1 蒸馏时间的影响

5．3．2 pH值的影响

5．4 蒸馏后常规水质指标测试分析

5．5 本章小结

第六章 工艺方案设计

6．1 工艺方案设计依据

6．2 工艺流程图的绘制

6．2．1 工艺流程框图及流程说明

6．2．2 工艺流程简图及流程说明

6．3 物料衡算

6．3．1 物料衡算的依据

6．3．2 物料衡算的过程

6．4 主要设备选型

6．5 技术经济分析

6．5．1 投资估算

6．5．2 处理成本估算

6．5．3 经济评价

6．5．4 生产过程安全及环境评价

6．6 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢

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