繆樹輝，孔繁榮，來繼云(新疆藍(lán)山屯河能源有限公司，新疆 昌吉 831800)

0 引言

有機(jī)物含量較高的廢液合理化處理對于化工生產(chǎn)來講是存在一定困難的。由于其成分復(fù)雜，在處理過程中如果控制不當(dāng)流入水處理系統(tǒng)。一方面會導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)由于受到有機(jī)物含量高的液體沖擊會導(dǎo)致生化系統(tǒng)癱瘓，成為后續(xù)污水處理的一大障礙。另一方面會在進(jìn)入污水系統(tǒng)時(shí)受溫度的影響使其快速揮發(fā)有毒有害物質(zhì)，給操作人員的人身安全帶來嚴(yán)重的威脅。我國屬于發(fā)展中國家，科技的發(fā)展日益加快。但是，我們不能為了科技的發(fā)展而犧牲生態(tài)環(huán)境和人身健康。因此我們必須探索出一條可持續(xù)發(fā)展的新路子，根據(jù)產(chǎn)生的有機(jī)廢液的類別和特性進(jìn)行區(qū)分，選擇回收利用或進(jìn)行無害化處理是當(dāng)下化工生產(chǎn)企業(yè)必須要攻克的難題，也是最基本要求。

目前實(shí)驗(yàn)室廢液的處理方法可分為物理法[1]，化學(xué)法，物理化學(xué)法和生物化學(xué)法。有機(jī)廢液回收技術(shù)主要有蒸餾、精餾、膜分離、萃取、干燥、中和吸附等。但是目前我公司的生產(chǎn)現(xiàn)場建設(shè)了一座生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的成分單一的有機(jī)液體焚燒處理的裝置。要將復(fù)雜成分的廢液進(jìn)行處理，需要通過分析廢液的特定成分和燃燒后所產(chǎn)生的副產(chǎn)物質(zhì)對環(huán)境的影響程度以及發(fā)生反應(yīng)的情況，然后將其集中收容后經(jīng)過技術(shù)改造和工藝流程的增加將其進(jìn)行無害化處理[2]，使其不產(chǎn)生環(huán)境污染和人身傷害的物質(zhì)。我們經(jīng)過探索，尋找了一條將復(fù)雜成分的有機(jī)廢液進(jìn)行焚燒處理的工藝辦法并進(jìn)行了改造實(shí)踐。

1 現(xiàn)狀分析

目前公司各類有機(jī)廢液主要包含雙甲廠的：廢導(dǎo)生、廢甲醇、廢甲醛廢液， BDO廠的：BDO廢液、甲醛廢液、BYD廢液，PT廠的廢甲醇、PT廢液及醋酸甲脂廢液，質(zhì)量管理部的化驗(yàn)后有機(jī)試劑廢液。目前公司建有有機(jī)廢液焚燒裝置，主要用于焚燒BDO廠及PT廠產(chǎn)生的有機(jī)廢液。建設(shè)有BDO廢液儲罐兩個(gè)，每個(gè)300 m3，主要組分如下：

(1)廢液 I(廢焦油)，連續(xù)排放，單套10萬噸BDO裝置排放量：正常流量:2 032 kg/h。成分為：THF 7.5 Kg/h、焦油 141.1 Kg/h、水 741 Kg/h、鹽(甲 酸 鈉) 133.6 Kg/h、低 沸物 91.9 Kg/h、高沸物 13.7 Kg/h、BDO 546.9 Kg/h、丁烯二醇 5.4 Kg/h、氫氧化鈉 3.0 Kg/h、G-羥基丁醛 13.7 Kg/h、丁醇 2.9 Kg/h、甲醛 33.7 Kg/h、甲醇 291.5 Kg/h、甲縮醛 20.8 Kg/h；(2)廢液 II(排放槽排放液)，間歇排放，單套10萬噸BDO裝置排放量：最大流量1 800 Kg/h。成分：BYD 52.1% Wt、水 46.8% Wt、甲酸鈉 0.4% Wt、甲醛 0.4% Wt、丙炔醇 0.3% Wt；(3)廢液III(排放槽排放液)，間歇排放，單套10萬噸BDO裝置排放量：最大流量1 800 Kg/h。成分：BDO 90.9% Wt、TBA 0.1% Wt、水 9.0% Wt(4)廢液IV(火炬廢液)，間歇排放，單套10萬噸BDO裝置排放量：最大流量3 600 kg/h。成分：水 54.5% Wt、甲醛 22.8% Wt、甲醇 22.7% Wt。(5)PTMEG裝置三廢條件，①THF反應(yīng)器排放廢液，連續(xù)排放，排放量：80 kg/h。成分：BDO 62% Wt、H2O 12% Wt、THF 4% Wt、Na2SO46% Wt、焦 油 16% Wt；②高沸塔傾析器排放廢液，連續(xù)排放，排放量：2.2 kg/h，成分：有機(jī)物；③高沸塔廢液，連續(xù)排放，排放量：50kg/h，成分：THF 20%、其他高沸物 80%；④排放塔廢液，連續(xù)排放，排放量：2.2 kg/h，成分：H2O 7.5% Wt、THF 75% Wt、甲醇 18.5% Wt。

由于我公司目前正在運(yùn)行的焚燒裝置有機(jī)廢液儲罐(主要儲存上述A-E廢液)不含有臨時(shí)性廢液收集系統(tǒng)。不能及時(shí)的將甲醛裝置、制氫裝置以及化驗(yàn)分析的廢液進(jìn)行收集，因此不能對上述兩個(gè)廠的廢液進(jìn)行焚燒處理?，F(xiàn)收放在公司危廢堆場。給公司的安全穩(wěn)定運(yùn)行和環(huán)保管理帶來較大的安全隱患。

2 改造項(xiàng)目內(nèi)容

BDO 廢液儲罐總?cè)莘e為600 m3，儲罐設(shè)2 臺，每臺容積為300 m3，中間設(shè)有連通管。正常運(yùn)行時(shí)連通管閥門關(guān)閉，2 臺交替使用，便于廢液儲罐的清洗和維修；停車檢修或其他不正常操作時(shí)，連通管閥門開啟，2 臺同時(shí)使用，可緩存1 周生產(chǎn)所排放的各種廢液。廢液儲罐設(shè)有氮?dú)饷芊夂秃粑y，并設(shè)有自動壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，當(dāng)廢液罐內(nèi)的液體由于溫度變化引起壓力波動時(shí)，通過氮封自動壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)維持儲罐內(nèi)的壓力到設(shè)定值。改造主要為利用BDO廢液儲罐備用接口(DN50帶閥門及盲板，此管口距離罐低500 mm。正產(chǎn)使用時(shí)位于液面以下，罐體高5 m)使用隔膜泵將廢液進(jìn)行注入，考慮到罐主要存放BDO焦油廢液，要實(shí)現(xiàn)臨時(shí)性的有機(jī)廢液向廢液儲罐進(jìn)行注入的問題，同時(shí)要考慮因安全，需增加氣動隔膜泵及相應(yīng)的氮?dú)庾⑷牍芫€，同時(shí)也考慮到大罐液體倒流至臨時(shí)桶的問題。需在BDO焦油儲罐與泵鏈接管線處增加止回閥。整個(gè)安裝包含泵及鏈接管線，所有管線均安裝在BDO廢液儲罐罐區(qū)內(nèi)東北側(cè)圍堰內(nèi)，距離地面20 cm設(shè)立管廊支墩。工字型管托，泵安裝在圍堰內(nèi)。緊貼北側(cè)圍堰安裝。離地40 cm。管線在法蘭鏈接處均應(yīng)進(jìn)行靜電垮接。

3 項(xiàng)目改造的可行性分析

某日16:30，化驗(yàn)中心分析工程師帶領(lǐng)化驗(yàn)人員將焦油取回后與以上廢液進(jìn)行混合后反應(yīng)和加熱并對其反應(yīng)情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析(實(shí)驗(yàn)室溫度23 ℃)，廢液產(chǎn)量及成分(如表1所示)。

表1 廢液產(chǎn)量及成分

3.1 廢液與焦油混合后反應(yīng)情況分析

(1)卡爾費(fèi)休廢液與焦油反應(yīng)，取焦油50 ml放置坩堝內(nèi)，緩慢加入卡爾費(fèi)休廢液約10 ml，在加入過程中觀察焦油無任何反應(yīng)，加入后坩堝溫度未升高。

(2)THF和PTMEG廢液與焦油反應(yīng)，取焦油50 ml放置于坩堝內(nèi)，緩慢加入THF和PTMEG廢液約10 ml，在加入過程中觀察焦油無任何反應(yīng)，加入后廢液與焦油分層，浮在焦油表面且坩堝溫度未升高。

(3)廢酸與焦油反應(yīng)，取焦油50 ml放置于坩堝內(nèi)，緩慢加入廢酸約10 ml，在加入過程中觀察焦油無任何反應(yīng)，加入后坩堝溫度未升高。

3.2 廢液與焦油混合加熱后反應(yīng)情況分析

(1)取焦油50 ml防止與不銹鋼盆內(nèi)，緩慢加入卡爾費(fèi)休廢液約10 ml，再加入THF和PTMEG廢液約10 ml，再加入過程中沒有發(fā)生任何反應(yīng)。

(2)將裝有焦油和廢液混合物的不銹鋼盆放在電爐上，盆上加蓋表面皿，留有1 cm左右縫隙，打開電爐開關(guān)進(jìn)行加熱。

(3)實(shí)驗(yàn)開始5分鐘后，焦油與廢液的混合液開始冒泡，處于沸騰狀態(tài)，有大量白煙冒出，表面皿上結(jié)有大量水滴。

(4)20分鐘后，白煙逐漸減少至沒有，關(guān)閉電源，觀察盆底部僅剩黑色粘狀物質(zhì)，冷卻后呈塊狀物質(zhì)附著在盆底。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示焦油與廢液混合加熱后不會發(fā)生副反應(yīng)，僅表現(xiàn)為蒸發(fā)顯現(xiàn)，由此推斷可以將此液體進(jìn)行混合加熱。

4 改造方案及圖示

改造主要為利用BDO廢液儲罐備用接口(DN50帶閥門及盲板，此管口距離罐低500 mm。正產(chǎn)使用時(shí)位于液面以下，罐體高5 m)使用隔膜泵將廢液進(jìn)行注入，考慮到罐主要存放BDO焦油廢液，要實(shí)現(xiàn)臨時(shí)性的有機(jī)廢液向廢液儲罐進(jìn)行注入的問題，同時(shí)要考慮因安全，需增加氣動隔膜泵及相應(yīng)的氮?dú)庾⑷牍芫€，同時(shí)也考慮到大罐液體倒流至臨時(shí)桶的問題。需在BDO焦油儲罐與泵鏈接管線處增加止回閥。整個(gè)安裝包含泵及鏈接管線，所有管線均安裝在BDO廢液儲罐罐區(qū)內(nèi)東北側(cè)圍堰內(nèi)，距離地面20 cm設(shè)立管廊支墩。工字型管托，泵安裝在圍堰內(nèi)。緊貼東側(cè)圍堰安裝。離地40 cm。管線在法蘭鏈接處均應(yīng)進(jìn)行靜電垮接(改造后流程如圖1所示)。

圖1 改造后流程

5 改造后運(yùn)行效果及經(jīng)濟(jì)效益分析

(1)某日，按照操作規(guī)程的流程對改造后的管道行沖洗、吹掃、置換合格后檢查安全附屬設(shè)施齊全按照要求將廢液經(jīng)廢液收集桶收集后輸送至BDO廢液儲罐，再將廢液儲罐循環(huán)泵啟動后對廢液儲罐充分混合后觀察儲罐的壓力、溫度、液位均沒有發(fā)生變化，在正常波動范圍之內(nèi)進(jìn)行波動；繼續(xù)對其進(jìn)行升溫至60 ℃觀察15分鐘再降溫至20℃后觀察15分鐘，也沒有發(fā)生液位、壓力的變化，全部在正常范圍之內(nèi)波動。經(jīng)觀察和數(shù)據(jù)分析得出廢液收集至BDO廢液儲罐之后不會受攪拌混合和溫度的正常調(diào)整發(fā)生變化而變化[2]。

(2)在其他外部條件不發(fā)生變化的前提下，利用BDO廢液增壓泵將其正常輸送至廢液焚燒爐燃燒器進(jìn)行焚燒，通過觀察焚燒爐爐膛溫度曲線的變化情況，得出廢液經(jīng)混合后投入焚燒爐可以穩(wěn)定燃燒(廢液投入前后爐膛溫度對比曲線如圖2所示)。

圖2 廢液投入前后爐膛溫度對比曲線

(3)改造后的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，其中雙甲廠每年約產(chǎn)生1噸甲醇廢液、PTMEG廠每年約產(chǎn)生約10噸廢焦油、BDO廠每年產(chǎn)生約0.5噸、化驗(yàn)中心每年約產(chǎn)生1.8噸有機(jī)化驗(yàn)廢液。共計(jì)產(chǎn)生廢液13.5噸。以危廢處理每噸13.3噸為5 000元。共計(jì)收益約6.7萬元/年。

6 結(jié)語

通過技術(shù)分析和運(yùn)行實(shí)踐證明以上產(chǎn)生廢液可以通過BDO廢液儲罐混合后進(jìn)行無害化處理。且有效降低了危險(xiǎn)廢棄物的存放量，達(dá)到了公司危險(xiǎn)廢棄物無害化處理的要求，杜絕了由于廢液存放不當(dāng)導(dǎo)致的環(huán)境污染事件。

經(jīng)過技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)測算，將以上廢液采用無害化改造處理后不僅能減少環(huán)境污染，在一定程度上也可以為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。