裂化催化剂生产废水中悬浮物的去除试验

周健 陈德富 吕庐峰 王建文
（1.石油化工科学研究院，北京100083；2.山东红日阿康集团沂蒙化肥厂，山东 临沂 276004）

　　摘要：用配制的分别以阴离子聚丙烯酸胺、氯化铝和阳离子聚丙烯酸胺为主剂的三种紫凝剂对裂化催化剂生产废水进行絮凝研究，考察了采凝剂的加入量、废水pH值和絮凝沉降时间对黎凝沉降效果的影响。试验结果表明：在一定的操作参数下，以阴离子聚丙烯既胺为主剂絮凝剂的用量较少，效果最好。
　　关键词：催化剂；废水处理；絮凝；沉降；絮凝剂
　　中图分类号：X703.1 　　文献标识码：A 　　文章编号：1009－2455（2003） 03－0040－04

A Test on Removal of Suspended M8tters in Wastewater
from Production of Catalytic Cracking Agents
ZHOU Jian CHEN De-fu LU Lu－feng2，WANG Jian－wen
（l.Research institute of petroleum Processing,Beijing 100083,China;2.Yimeng Fertilizer Factory,Shandong Hongri A Kang Group,Linyi 276004，China）

　　Abstract：A flocculation test of wastewater from the manufacturing of catalytic cracking agents was performed using three kinds of floccuforing agents prepared respectively with anionic polyacrylamide，aluminum　chloride and cationlc polyacrylamide as the main agents，and effects of the fed quantity of flocculant，the pH value of wastewater and the time of precipitation on the results of flocculation precipitation were studied.The results　of the test showed：at certain operating parameters，the use of less flocculant prepared with anionic polyacry-lamide as the main agent resulted in the best flocculation precipitation.
　　Key words：catalyst；wastewater treatment；locculation；precipitation；flocculant

　　裂化催化剂是石油加工领域最重要的催化剂之一，其生产过程涉及到高岭土、氧化铝、分子筛等固体，同时也使用硫酸铰、氯化铰等溶液，因此，催化剂厂排出的废水中除了含有可溶性的离子外，还含有一定量的固形物，其主要成分是硅铝胶体，分子筛，催化剂细粉等，其含量一般在 1500 mg／L左右。目前催化剂厂的废水主要采用沉降、气提等手段除去废水中的固体和氨氮等对环境有害的组分。废水中的固形物既是有用组分，又将对废水的后续处理产生不良影响。为了使废水能够达标排放，应尽可能多地去除废水中的固体物质。由于固形物的性质差异较大，单纯采用现有商品絮凝剂的絮凝作用效果不理想^[1-2],因此本试验在准确分析固体性质的基础上重新配置合适的复合絮凝剂，并现场进行试验，取得了良好的效果。

1 实验部分

1.1 原料与试剂
　　实验用水样采自某催化剂厂现场，固形物的质量浓度为 1200 mg/L，浊度为 243 NTU。通过标定，水样固形物含量与浊度成线性关系，为方便起见，下文均采用浊度作为描述废水中固形物含量的指标。样品中固体颗料的粒径分布见表1。
　　絮凝剂系复配制剂，主要有A，B，C三种，其中A以聚丙烯酸胺阴离子絮凝剂为主体，B以无机絮凝剂氯化铝为主体，C以聚丙烯酚胺阳离子絮凝剂为主体。在絮凝沉降后，絮凝剂随固形物一起沉降^[3]，对回收废水水质基本没有影响。

1.2 实验用仪器
　　激光粒径分析仪，型号为 MAM2461；浊度计，型号为 46500－00，USA HACH；带搅拌的反应釜，容积为2L。
l.3 实验步骤
　　先将絮凝剂 A，B，C分别配制成0.5％，0.l％，0.05％的溶液。将废水加入反应釜搅拌， 搅拌桨转速一般在 50～80 r／min，按照实验设定的条件^[4-5]加入选定的絮凝剂，搅拌2 min，用25mL量筒取出样品静置，分析不同时间上层清液的浊度，分析浊度时，取量筒中上一半液体进行分析。考察了不同絮凝剂及其投加量，沉降时间和废水pH值对絮凝效果的影响，图表中出现的浊度单位均为 NTU。

2 结果与讨论

2.1 絮凝剂的加入量对絮凝效果的影响
　　絮凝剂的加人量对絮凝效果的影响^[6-7]，结果见图1至图3。
　　从图1～图3可以看出，无论沉降时间如何变化，絮凝剂A，B和C的加入量对絮凝效果的影响呈现相同的规律性即出现最佳加入量。絮凝剂A的最佳加入量为 2～4 mg／L，絮凝剂 B的最佳加入量是30～40 mg／L，絮凝剂 C的最佳投加量是1.0 ～1.2 mg／L。从图上也可以看出，加入絮凝剂后的沉降时间对絮凝效果有比较明显的影响，沉降时间较长，对沉降比较有利。
2.2 沉降时间对絮凝效果的影响
　　絮凝剂加入后，使废水中固形物的颗粒逐渐变大而下沉，从而达到分离目的。因此沉降时间也是影响废水中固形物脱除效果的重要因素^[2-3]。图4～图6表现了三种絮凝剂加入后沉降时间的影响。从图4可以看出，絮凝剂 A加入后，2 min之内，废水浊度迅速降到2 NTU左右，表现出强烈的絮凝作用，表明絮凝剂加入后，固形物迅速凝聚、下沉，使废水澄清。在此之后，浊度缓慢变化。絮凝剂B的作用相反，在开始阶段浊度变化较小，但 3 min过后，浊度迅速下降，10 min以后则浊度的变化趋于平缓，继续延长沉降时间对改变固形物的沉降效果作用不大。絮凝剂C的絮凝效果与A很类似，但不同的是沉降效果起始剧烈，在5 min后却较为平缓，沉降效果总体较絮凝剂A效果要差。

2.3 pH值对沉降效果的影响
　　在催化剂生产过程中，由于催化剂品种和生产过程的变化，废水的 pH值也有一些变化，图7，图8显示A，B两种絮凝剂在不同pH值时絮凝沉降的效果。从图8可以看出，A絮凝剂有一个最佳絮凝效果的pH值范围，在pH值6.0～8.0 之间，絮凝效果最好，而超过此范围，则絮凝效果变差。而图7表明絮凝剂B的絮凝效果随pH值的增加，絮凝效果变好，尤其在碱性范围内絮凝效果更好，但整个变化比较平缓[8]。

3 结论

　　本文以裂化催化剂生产过程中的废水为研究对象，使用根据催化剂废水中固形物的性质配制的三种絮凝剂进行了絮凝实验研究，可得到如下结论：
　　①配制的三种絮凝剂对催化剂废水中的固形物均有良好的絮凝作用，其中，阴离子絮凝剂A的用量较小，效果最佳。而阳离子絮凝剂C的加入量虽然最小，但效果次之。
　　②实验中出现絮凝剂的加人量的最优值，其中阴离子絮凝剂 A的加入量是 2～4 mg／L，阳离子絮凝剂 C的加入量是 1.0～1.2 mg／L，无机絮凝剂 B的加入量为30～40 mg／L。
　　③废水的pH值对絮凝剂A的絮凝效果影响明显，在PH值6.0～8.0 时，使用效果较好。絮凝剂 B受废水 pH值的影响较小，但总的来说，碱性条件下的使用效果较好。
　　④对三种絮凝剂而言，絮凝规律有所不同，A，C絮凝剂加入后，在开始阶段絮凝剂迅速发挥作用，废水迅速变清，浊度下降，说明固形物被分离沉降，而B絮凝剂表现出相反的规律，加入絮凝刑后，固形物缓慢絮凝、沉降，但经过一段时间后（3 min），浊度迅速下降，废水变清。
　　通过分析、比较上述试验结果，综合考虑絮凝剂的成本以及废水水质的实际情况，本文认为使用A剂作为絮凝剂处理裂化催化剂生产过程所产生的废水会得到较好的处理结果。

参考文献：

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　　[8] 严瑞王宣.水溶性高分子[M].北京：化学工业出版社，1998.

作者简介：周健（1963－），男，江苏南京人，高级工程师，主要从事催化剂工程研究工作，北京914信箱58分箱，电话（010）89702447。