CN106479585B

CN106479585B - 一种高浓度pva废水配制水煤浆的方法

Info

Publication number: CN106479585B
Application number: CN201510532776.2A
Authority: CN
Inventors: 邱松; 李昕阳; 魏令勇; 杨芳芳; 卢姝
Original assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2018-06-12
Anticipated expiration: 2035-08-27
Also published as: CN106479585A

Abstract

本发明涉及一种高浓度PVA废水配制水煤浆的方法，包括如下步骤：按照一定质量份数将煤粉、配水、高浓度PVA废水以及添加剂加入搅拌器中搅拌，制得水煤浆。各组分的具体配比为：煤粉65份，配水30～35份，高浓度PVA废水1～5份，添加剂0.1～0.5份。本发明所述的高浓度PVA废水配制水煤浆的方法，将高浓度PVA废水、煤以及添加剂在棒磨机中制成水煤浆，废水中的PVA可以有效的提高水煤浆的稳定性，增长其储存时间，制备的水煤浆进入到德士古煤气化炉后，在高温条件下，废水中的PVA完全分解，达到高浓度PVA废水的无害化目的。

Description

一种高浓度PVA废水配制水煤浆的方法

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体说是一种高浓度PVA废水配制水煤浆的方法。

背景技术

聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性高分子聚合物，具有良好的稳定性、粘附性和机械性能，作为一种化学浆料广泛应用于纺织、化工等行业。随着产量的不断提高，PVA向环境的排放量急剧增加，由于其可生化性差，易在环境中积累，引起了严重的环境问题。

某煤化工企业利用电石法产乙炔工艺制备PVA，在制备PVA的过程中，产生部分高浓度PVA废水，产量约为5000t/a，该污水COD浓度20000～30000mg/L，含有1％～2％的PVA，难以通过普通生化处理实现达标排放。

PVA废水的处理方法有生化法和物化法，但该高浓度PVA废水COD值高，PVA含量高，可生化性差，直接进生化单元容易对生化***造成冲击，使生化***瘫痪。使用物化工艺处理该高浓度PVA废水成本高，操作维护较复杂。

水煤浆由65％左右的煤，34％的水及少量化学添加剂制成，是一种浆体燃料，具有流动性好、燃烧效率高、节约能源等特性。水煤浆可以像原油一样泵送、雾化、储运，可以直接用于锅炉、电站、工业炉和窑炉中燃烧，与原煤燃料相比，更加有利于环境保护，因而得到广泛应用。

水煤浆制备对水的消耗量巨大，每10份的水煤浆约消耗3～4份的清水，用水量不容忽视；大部分煤化工企业处于我国西部地区，水资源尤其匮乏，用水问题显著突出，因此，采用工业废水替代清水作为水煤浆用水，不仅可以节约水资源，同时也可以通过水煤浆的燃烧，实现废水的无害化，为企业带来一定的经济和环保效益。

利用化工废水或者废弃物配制水煤浆在国内外已经有报道。

专利“一种污泥水煤浆及其制备方法”(申请号：201210238484.4)公开了一种污泥水煤浆及其制备方法，利用污水处理厂产生的剩余污泥和煤粉混合去配制水煤浆，水煤浆气化燃烧后，剩余污泥得到无害化处理，同时剩余污泥的热值也得到了充分的利用。

“一种水煤浆的生产方法”(申请号：201310108009.X)介绍了一种利用醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE)废水与煤粉混合磨浆配制水煤浆的方法，该技术利用VAE废水代替清水制备水煤浆，减少了化工废水的处理费用，也解决了废水的后续处理问题，并能够满足制得的水煤浆的燃烧性能要求。

上述专利主要集中于废弃物用水煤浆***处理，实现无害化或资源化处理，废弃物的加入会影响水煤浆的稳定性且在燃烧过程中可能产生二次污染。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高浓度PVA废水配制水煤浆的方法，将高浓度PVA废水、煤以及添加剂在棒磨机中制成水煤浆，废水中的PVA可以有效的提高水煤浆的稳定性，增长其储存时间，制备的水煤浆进入到德士古煤气化炉后，在高温条件下，废水中的PVA完全分解，达到高浓度PVA废水的无害化目的。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种高浓度PVA废水配制水煤浆的方法，其特征在于，包括如下步骤：按照一定质量份数将煤粉、配水、高浓度PVA废水以及添加剂加入搅拌器中搅拌，制得水煤浆。

在上述技术方案的基础上，煤粉需要进行粉碎研磨，过8～200目筛，并按照以下质量份数配比：

在上述技术方案的基础上，所述的配水为清水，所述添加剂为木质素磺酸钠。

在上述技术方案的基础上，高浓度PVA废水为煤化工企业PVA生产过程中产生的高浓度PVA废水，

高浓度PVA废水的水质特征为：pH为7～8，PVA含量为1％～2％，COD浓度20000～30000mg/L。

在上述技术方案的基础上，所述配制好的水煤浆粘度低于1100mPa.S，满足GB/T18855-2008要求，含固率为60％～63％，满足GB/T18855-2008三级要求，可以稳定存放15天以上，

配制好的水煤浆置于水煤浆储蓄罐中待用。

在上述技术方案的基础上，将水煤浆储蓄罐中储备的水煤浆送入德士古煤气化炉，在高温下，水煤浆在德士古煤气化炉中气化，煤浆中的PVA得到无害化和资源化处理。

在上述技术方案的基础上，各组分的具体配比为：

在上述技术方案的基础上，所述搅拌器为棒磨机，

搅拌器搅拌速率为300～500rpm，搅拌时间为10～20min。

本发明所述的高浓度PVA废水配制水煤浆的方法，将高浓度PVA废水、煤以及添加剂在棒磨机中制成水煤浆，废水中的PVA可以有效的提高水煤浆的稳定性，增长其储存时间，制备的水煤浆进入到德士古煤气化炉后，在高温条件下，废水中的PVA完全分解，达到高浓度PVA废水的无害化目的。

本发明所述的高浓度PVA废水配制水煤浆的方法，把难以生化降解的高浓度PVA废水用于配制水煤浆，而后进入德士古煤气化炉中气化，实现高浓度PVA废水的无害化处理，同时，PVA作为一种稳定剂，能够提高水煤浆的稳定性，延长水煤浆的存储时间。其优点在于：

1、利用高浓度PVA废水配制水煤浆，经过德士古煤气化炉处理，实现该废水的无害化处理，减少了外委处理的费用，具有良好的经济和社会效益。

2、PVA是一种常见的稳定剂，通过高浓度PVA废水配制水煤浆，可以增加水煤浆的稳定性，延长水煤浆的储存时间。

具体实施方式

本发明所述的高浓度PVA废水配制水煤浆的方法，包括如下步骤：

按照一定质量份数将煤粉、配水、高浓度PVA废水以及添加剂加入搅拌器中搅拌，制得水煤浆。

利用该高浓度PVA废水配制水煤浆，废水中的PVA能起到稳定剂的作用。

高浓度PVA废水的水质特征为：pH为7～8，PVA含量为1％～2％，COD浓度20000～30000mg/L。该废水难以通过生化处理实现达标排放。

在上述技术方案的基础上，所述配制好的水煤浆粘度低于1100mPa.S，满足GB/T18855-2008要求，含固率为60％～63％，满足GB/T18855-2008三级要求，可以稳定存放15天以上(含15天)，

配制好的水煤浆置于水煤浆储蓄罐中待用。

在上述技术方案的基础上，将水煤浆储蓄罐中储备的水煤浆送入德士古煤气化炉，在高温下，水煤浆在德士古煤气化炉中气化(在气化层气化并生成工艺气一氧化碳和氢气)，煤浆中的PVA得到无害化和资源化处理。

在上述技术方案的基础上，各组分的具体配比为：

在上述技术方案的基础上，所述搅拌器为棒磨机，

搅拌器搅拌速率为300～500rpm，搅拌时间为10～20min。

以下为若干实施例。

实施例1

磨碎后的煤粉根据不同粒径，按照以下质量份数配比：

高浓度PVA废水的水质为：pH为8，PVA含量为1％，COD浓度20000mg/L。

按照质量份数比将煤粉65份、木质素磺酸钠0.3份、清水35份以及高浓度PVA废水1份加入到搅拌器中搅拌10min，搅拌速率400rpm，制得水煤浆。

配制好的水煤浆流动性良好，经测定，水煤浆粘度为700mPa.S，含固率为61.5％，水煤浆可以稳定存放20天。

实施例2

磨碎后的煤粉根据不同粒径，按照以下质量份数配比：

高浓度PVA废水的水质为：pH为7，PVA含量为2％，COD浓度30000mg/L。

按照质量份数比将煤粉65份、木质素磺酸钠0.5份、清水30份以及高浓度PVA废水5份加入到搅拌器中搅拌20min，搅拌速率500rpm，制得水煤浆。

配制好的水煤浆流动性良好，经测定，水煤浆粘度为1100mPa.S，含固率为62％，水煤浆可以稳定存放15天。

实施例3

磨碎后的煤粉根据不同粒径，按照以下质量份数配比：

高浓度PVA废水的水质为：pH为7.8，PVA含量为1.5％，COD浓度26000mg/L。

按照质量份数比将煤粉65份、木质素磺酸钠0.1份、清水31份以及高浓度PVA废水4份加入到搅拌器中搅拌15min，搅拌速率300rpm，制得水煤浆。

配制好的水煤浆流动性良好，经测定，水煤浆粘度为800mPa.S，含固率为61.8％，水煤浆可以稳定存放25天。

实施例4

磨碎后的煤粉根据不同粒径，按照以下质量份数配比：

高浓度PVA废水的水质为：pH为7.3，PVA含量为1.7％，COD浓度28000mg/L。

按照质量份数比将煤粉65份、木质素磺酸钠0.2份、清水32份以及高浓度PVA废水3份加入到搅拌器中搅拌13min，搅拌速率350rpm，制得水煤浆。

配制好的水煤浆流动性良好，经测定，水煤浆粘度为750mPa.S，含固率为61.9％，水煤浆可以稳定存放24天。

实施例5

磨碎后的煤粉根据不同粒径，按照以下质量份数配比：

高浓度PVA废水的水质为：pH为7.5，PVA含量为1.4％，COD浓度23000mg/L。

按照质量份数比将煤粉65份、木质素磺酸钠0.4份、清水33份以及高浓度PVA废水2份加入到搅拌器中搅拌18min，搅拌速率450rpm，制得水煤浆。

配制好的水煤浆流动性良好，经测定，水煤浆粘度为1000mPa.S，含固率为61.3％，水煤浆可以稳定存放18天。

实施例6

磨碎后的煤粉根据不同粒径，按照以下质量份数配比：

高浓度PVA废水的水质为：pH为7.6，PVA含量为1.7％，COD浓度27800mg/L。

按照质量份数比将煤粉65份、木质素磺酸钠0.4份、清水34份以及高浓度PVA废水2份加入到搅拌器中搅拌16min，搅拌速率400rpm，制得水煤浆。

配制好的水煤浆流动性良好，经测定，水煤浆粘度为850mPa.S，含固率为60.5％，水煤浆可以稳定存放27天。

对比例1

磨碎后的煤粉根据不同粒径，按照以下质量份数配比：

按照质量份数比将煤粉65份、木质素磺酸钠0.3份、清水35份加入到搅拌器中搅拌10min，搅拌速率400rpm，制得水煤浆。

配制好的水煤浆流动性良好，经测定，水煤浆粘度为980mPa.S，含固率为62.3％，水煤浆可以稳定存放5天。

与实施例1相比，水煤浆的存放时间明显降低。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims

1.一种高浓度PVA废水配制水煤浆的方法，其特征在于，包括如下步骤：按照一定质量份数将煤粉、配水、高浓度PVA废水以及添加剂加入搅拌器中搅拌，制得水煤浆；

所述各组分的具体配比为：

所述煤粉需要进行粉碎研磨，过8～200目筛，并按照以下质量份数配比：

所述高浓度PVA废水为煤化工企业PVA生产过程中产生的高浓度PVA废水，

高浓度PVA废水的水质特征为：pH为7～8，PVA含量为1％～2％，COD浓度20000～30000mg/L；

所述搅拌器为棒磨机，

搅拌器搅拌速率为300～500rpm，搅拌时间为10～20min。

2.如权利要求1所述的高浓度PVA废水配制水煤浆的方法，其特征在于：所述的配水为清水，所述添加剂为木质素磺酸钠。

3.如权利要求1所述的高浓度PVA废水配制水煤浆的方法，其特征在于：所述配制好的水煤浆粘度低于1100mPa.S，满足GB/T18855-2008要求，含固率为60％～63％，满足GB/T18855-2008三级要求，可以稳定存放15天以上，

配制好的水煤浆置于水煤浆储蓄罐中待用。

4.如权利要求3所述的高浓度PVA废水配制水煤浆的方法，其特征在于：将水煤浆储蓄罐中储备的水煤浆送入德士古煤气化炉，在高温下，水煤浆在德士古煤气化炉中气化，煤浆中的PVA得到无害化和资源化处理。