利用一体化-内循环反应器对dmto催化剂离心母液逐级进行破乳及絮凝的预处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种利用一体化-内循环反应器对DMTO催化剂离心母液逐级进行破乳及絮凝的预处理方法。
【背景技术】
[0002]DMTO(甲醇制低碳稀径，Methanol to Olefins)是以煤代替石油生产乙稀、丙稀等基本化工原料的关键技术。低碳烯烃的生产能力是一个国家石油化工产业发展和经济发达程度的标志。作为重要的石化产品，乙烯和丙烯过去主要依赖石油制取。随着原油储量的日渐减少，“以煤代油”生产低碳烯烃，是实现我国能源替代战略、保证国家能源安全、培育新型产业链的重要途径。通过煤基合成气制取甲醇，再由甲醇得到烯烃，DMTO技术利用甲醇这一煤化工重要的中间体，实现了煤经甲醇制取低碳烯烃这个从无到有的跨越，为我国“以煤代油”发展战略开辟了一条新途径。DMTO催化剂是实现上述工艺的关键因素之一，对低碳烯烃的选择性、转化率和收率起着非常重要的作用。
[0003]目前存在的问题，是每生产I吨DMTO催化剂，会产生大致4吨?4.5吨的含盐废水，这部分含盐废水固含量在8%?10%之间，称之为母液。另外一部分一次液，回用一段时间后也会变成母液。由于母液中磷和铝的含量很高，加上母液中还含有束状硅磷酸铝凝胶(Al2O3-P2O5-S12-H2O)和磷酸铝凝胶等胶质，使母液的环保治理显得十分困难。多年来，DMTO催化剂技术提供方和企业采取了多种有关母液的治理措施，也曾为母液的环保治理投入了大量的资金，但问题始终没有得到彻底的解决。随着DMTO催化剂市场需求的不断增大，母液治理这一环保问题，已经成为制约企业发展的瓶颈。
[0004]DMTO催化剂离心母液一一是催化剂生产工艺过程排出的高含盐废水和分子筛洗涤时的一次液的混合液，不但固含量高，母液中还含有一定数量的、独立相为悬浮物的束状硅磷酸铝凝胶(Al2O3-P2O5-S12-H2O)和磷酸铝凝胶等胶质，构成了稳定的乳化体系。DMTO催化剂生产企业曾利用束状硅磷酸铝凝胶可在酸性环境下溶出的特点，采用酸化法:向母液中加入硫酸，作为离心母液“破乳”处理的方法，但由于溶出物浓度过高，始终存在溶出物不能自然沉降，溶出物很难脱水，硅磷酸铝凝胶溶出不彻底，酸化法处理出水进一步采用絮凝处理时又会再次形成乳化现象和稀释用水量过大的问题。
【发明内容】
[0005]本发明要解决采用酸化法对DMTO催化剂离心母液进行“破乳”处理时溶出物难于脱水，束状硅磷酸铝凝胶溶出不彻底和絮凝处理时出现反应返溶，反复形成磷、铝凝胶干扰后继处理的问题，而提供一种利用一体化-内循环反应器对DMTO催化剂离心母液逐级进行破乳及絮凝的预处理方法。
[0006]一体化-内循环反应器系统:一体化-内循环反应器系统由反应池、变速搅拌机、沉淀池、出水中继池和内循环回流系统组成；
[0007]一体化-内循环反应器系统按:预破乳段、破乳段、一级絮凝和二级絮的顺序串联逐级运行；在预破乳段为预破乳反应器A，在破乳段为破乳反应器B，在一级絮凝段为一级絮凝反应器C，在二级絮凝段为二级絮凝反应器D ;
[0008]其中，一体化-内循环反应器的进水口 A/B/C/D设置在反应池一侧的下部，预破乳反应器A的进水口是离心母液进液口，进液流量计A设置在进水口 A的前部，变速搅拌机A/B/C/D设置在反应池A/B/C/D的内部，加药口 A/B/C/D设置在进水口 A/B/C/D的上方，反应池溢流出水口 A/B/C/D设置在反应池一侧的上部，pH测控探头A/B/C/D设置在反应池溢流出水口 A/B/C/D的下方，沉淀池内部设置进水导流墙A/B/C/D，沉淀池下部设置沉淀污泥斗A/B/C/D，沉淀池排泥口 A/B/C/D设置在污泥斗最底端，沉淀池溢流出水通过出水堰A/B/C/D进入出水中继池A/B/C/D，内循环回流水出口 A/B/C/D设置在中继池一侧的下部并与内循环回流系统A/B/C/D连接，反应器溢流出水口 A/B/C/D设置在中继池一侧的上部；
[0009]由连接管将预破乳反应器的溢流出水口 A与破乳反应器的进水口 B、破乳反应器的溢流出水口 B与一级絮凝反应器的进水口 C和一级絮凝反应器的溢流出水口 C与二级絮凝反应器的进水口 D连通。
[0010]本发明利用一体化-内循环反应器对DMTO催化剂离心母液逐级进行破乳及絮凝的预处理方法，具体是按以下步骤进行的:
[0011]一、将离心母液按设计的单位时间处理量，经预破乳反应器进水口 A连续注入预破乳反应器的反应池，并对离心母液按一定比例加水稀释，同时由加药口 A按比例投加预破乳药剂，搅拌反应一段时间，使预破乳反应池内的pH值达到并保持在5.5?6.5之间，然后经溢流出水口 A进入预破乳沉淀池，沉淀分离后的上清液通过沉淀池溢流出水堰A进入出水中继池A储存，中继池A中储存的清液，通过预破乳段内循环回流系统回流到预破乳反应池，逐步替代自来水对离心母液进行稀释，直到回流的预破乳段沉淀上清液能完全替代稀释离心母液的自来水时，预破乳反应器出水中继池溢流出水口 A开始出水。
[0012]二、当上述预破乳段中继池溢流出水口 A开始出水时，继续向预破乳反应器注入离心母液，然后预破乳反应器处理出水由连通管自流进入破乳反应器进水口 B，开启破乳反应，同时由加药口 B按比例投加破乳药剂，搅拌反应一段时间，使破乳反应池内的pH值达到并保持在1.0?2.0之间，然后经溢流出水口 B进入破乳沉淀池，经重力沉淀分离后的上清液通过沉淀池溢流出水堰B进入出水中继池B，然后一部分经破乳段内循环回流系统回流到破乳反应池稀释进水，一部分则为破乳反应器出水。
[0013]三、上述破乳段反应器溢流出水口 B的出水，经连通管、由一级絮凝反应器进水口C连续进入一级絮凝反应池C，开启一级絮凝反应器，同时由加药口 C按比例投加一定浓度的氢氧化钙溶液，搅拌反应一段时间，使PH值达到并保持在4.5?5.5之间，然后经溢流出水口 C进入一级絮凝沉淀池，经重力沉淀分离后的上清液通过沉淀池溢流出水堰C进入出水中继池C，一部分经一级絮凝段内循环回流系统回流到一级絮凝反应池稀释进水，一部分则为一级絮凝反应器出水。
[0014]四、上述一级絮凝段反应器的出水，以连通管由二级絮凝反应器进水口 D连续进入二级絮凝反应池，开启二级絮凝反应器，同时由加药口 D按比例投加一定浓度氢氧化钙溶液，搅拌反应一段时间，使PH值达到并保持在8.0?9.0之间，然后经溢流出水口 D进入二级絮凝沉淀池，经重力沉淀分离后的上清液通过沉淀池溢流出水堰D进入出水中继池D，一部分经二级絮凝段内循环回流系统回流到二级絮凝反应池稀释进水，一部分则为二级絮凝反应器溢流出水口 D开始溢流出水，完成利用一体化-内循环反应器对DMTO催化剂离心母液逐级进行破乳及絮凝的预处理方法；
[0015]其中，步骤一中投加的预破乳剂为聚合硫酸铁，步骤二中投加的破乳剂是采用硫酸溶解结晶硫酸镁后得到的质量比浓度为0.5%?5.0 %的硫酸镁溶液；
[0016]步骤三和步骤四中投加的氢氧化钙溶液，由氧化钙加一定比例水制得；
[0017]本发明的有益效果是:本发明利用一体化-内循环反应器对DMTO催化剂离心母液逐级进行破乳及絮凝的预处理方法，采用两段式破乳和两级絮凝串联运行的方式，对DMTO离心母液进行逐级、连续处理，使母液中的胶质物在酸性条件下溶出和在碱性条件下絮凝的反应过程分开进行，从根本上消除了胶质难溶物发生反应返溶的必要条件；本发明进一步在各段采用单独回流及用回流液稀释进水的方法，在保证各段反应充分、节省用药量的同时节省了大量的稀释用水；本发明选择无机高分子絮凝剂聚合硫酸铁作为预破乳剂，配合使用结晶硫酸镁使母液中胶质物溶