茧丝绸业是中国的传统优势产业,但在丝织品生产过程中会产生大量印染废水。丝绸印染废水中含有染料、表面活性剂、固色剂、酸碱等,具有有机污染物浓度高、组分复杂、色度深且水质变化大等特点。目前,在印染废水处理的众多方法中,吸附法是一种应用较为成熟且行之有效的印染废水处理技术。如以活性炭、沸石、合成树脂等为吸附剂进行印染废水吸附处理的研究多有报道。
纤维素是目前自然界中储量丰富的天然可再生资源,化学结构稳定、易功能化改性,以此为原料开发对环境友好的绿色可替代吸附材料具有巨大优势。因此,本文以纤维素(CE)为原料,通过化学接枝支化聚乙烯亚胺(PEI),制备氨基功能化的纤维素材料(CE-g-PEI)。然后研究了纤维素与聚乙烯亚胺用量、反应温度、交联剂用量等因素对接枝效率的影响,确定其制备工艺技术,进一步探讨了CE-g-PEI对丝绸印染废水的净化效果。
1、实验
1.1 材料
聚乙烯亚胺(相对分子质量为600)、纤维素(相对分子质量为20000)(上海阿拉丁生化科技有限公司),戊二醛(25%)(天津科密欧化学试剂有限公司),丝绸印染废水(废水pH6.8)。
1.2 氨基化纤维素的制备
将1g纤维素粉均匀分散在100mL蒸馏水中,溶胀12h后,在磁力搅拌作用下加入一定量的聚乙烯亚胺,然后加入适量戊二醛交联剂,非均相接枝反应3h。产物经洗涤、干燥,即得聚乙烯亚胺接枝纤维素(CE-g-PEI)。实验通过设计三因素四水平的正交实验,以氨基含量为指标,考察CE/PEI质量比、反应温度和戊二
随着国内环保要求的日益严格,以及环保税开始征收,企业的环保压力越来越大。因此,对这些储罐及污水池排放废气进行达标治理是十分紧迫的。国内炼油企业早已开始对恶臭和VOCs污染物进行治理。VOCs达标治理的技术主要有回收技术和破坏技术。回收技术主要包括吸附技术、吸收技术、冷凝技术及膜分离技术等。破坏技术主要包括高温焚烧、催化氧化、蓄热氧化等。下文主要研究低温柴油吸收-碱液脱硫-总烃均化-蓄热氧化组合工艺处理储罐及污水池排气的净化效果和治理装置的运行成本。
1、储罐及污水池排气性质
上海某石化企业储运部轻污油罐、二甲苯罐及石脑油罐为常温储罐,储罐排气主要为大小呼吸排气,排气量约为300m3/h(标准状态,下同),排气温度为常温,排气中VOCs浓度为10~584g/m3,三苯(苯、甲苯、二甲苯)浓度为1~10g/m3,有机硫化物浓度为100~1000mg/m3,H2S浓度为1~6g/m3。渣油及沥青储罐为高温恒温储罐,储罐排气主要为大呼吸排气,排气量为200m3/h,排气温度大于80℃,排气中VOCs浓度为2~20g/m3,三苯浓度为0.5~15g/m3,有机硫化物浓度为20~500mg/m3,H2S浓度为20~500mg/m3。含油污水池排气主要来自于物料挥发、来水释放排气等,排气量为3600m3/h,排气温度为常温,排气中VOCs浓度为小于3000mg/m3,H2S及有机硫化物浓度均小于5mg/m3。
2、储罐及污水池排气收集
2.1 储罐排气收集
根据SH/T3002《石油库设计节能导则》、SH/T3007《石油化工储运系统罐区设计规范》等相关规范要求对储罐罐顶排气收集进行设计。轻污油罐、二甲苯罐、石脑油罐等常温储罐罐顶连通设计时,按照储存物料的性质,罐顶分别连通后汇总收集罐顶排气。渣油、沥青等高温储罐罐顶连通收集的高温排气经冷却水冷却、分离后,与常温储罐排气汇合,并通过液环压缩机引气至低温柴油吸收单元处理。罐顶排气在冷却前的收集管线需进行伴热处理,避免废气中重组分冷凝堵塞管道和仪表。
2.2 污水池排气收集
采用具有防腐能力的玻璃钢对污水池进行封闭处理,封闭盖板接近污水池液面,在污水池内部处理设施处设置观察口和用于检、维修的活动盖板。污水池收集废气通过引风机送至总烃均化罐废气入口。
3、储罐及污水池排气治理技术
3.1 工艺流程及原理
储罐及污水池排气治理工艺见图1。轻污油、渣油等储罐排气通过液环压缩机引气增压至0.18MPa,增压气体进入吸收塔中与低温吸收柴油逆流传质传热,大部分VOCs组分在吸收塔内被吸收,并能溶解部分废气中的H2S,油气吸收后气体进入脱硫反应器中,H2S在脱硫反应器中与碱液发生中和反应,脱硫反应器出口硫化物浓度小于15mg/m3,非甲烷总烃浓度小于25g/m3。吸收柴油通过制冷机制冷到8~15℃后在吸收塔内吸收油气,吸收油气后的柴油泵送至加氢装置处理。