石化行业SEPS成套技术催化剂废水处理方法

1 概述
2017年8月，年产2万吨的SEPS工业化装置在巴陵石化公司合成橡胶事业部建成投产，结束了我国不能生产SEPS的历史，该公司也成为全球第3家SEPS 生产商，生产的SEPS产品主要应用于光纤光缆油膏、润滑油黏度指数改进剂、高性能弹性体等领域，产品得到了市场的高度认可。
SEPS 工业化成套技术工艺，集成并采用了巴陵石化自主开发的 80m ³聚合釜和加氢釜、有机镍系催化加氢技术、胶液三釜凝聚和干燥脱挥后处理等20多项中石化专利及专有技术，该工艺产生一股催化剂废水，含有镍、铝、锂、钴等重金属离子，同时含有的柠檬酸，需要进行资源化治理。
2 废水处理工艺
废水中含大量的重金属离子，目前常用的处理方法主要有化学沉淀法、吸附法、膜分离法、电解法、铁氧体法、萃取法等。
表 2-1 含重金属废水处理工艺优缺点对比表

废水处理工艺	优点	缺点
吸附法	①深度去除废水中的金属离子，镍、铬等离子浓度可控制在0.1mg/L以下； ②可回收废水中的金属离子，实现废水的资源化利用，降低企业的生产成本； ③纳米吸附材料，吸附容量大，吸附材料可再生使用，使用寿命长； ④可实现模块组件形式，能根据生产能力灵活调节，占地节省、结构紧凑； ⑤自动化程度高，工艺流程短，操作简单，能耗低。	废水成分复杂，吸附材料对不同的金属离子表现出不同的吸附能力，一种吸附材料不能同时去除多种金属离子。
化学沉淀法	①目前国内外应用最广泛的方法，工艺简单，能同时去除多种废水中的金属离子； ②设备投资少、石灰等碱性消耗物料价格较便宜，运行费用相对不高。	①产生大量重金属废渣，不能直接倾倒或填埋，还需要进行再次处理； ②中和法出水金属离子浓度依然较高，达不到排放标准； ③不能回收废水中的金属并消耗大量碱，不利于企业的资源化生产。
膜分离法	操作简单，除泵输送液体外，渗析过程不耗电，能耗低；	①膜处理量不大，设备体积庞大； ②设备投资大，膜需要定期清洗，更换频繁； ③浓液多，还需进行达标处理，不能直接排放。
电解法	设备体积小，无需额外加入化学药剂，基本不产生二次污染；	①能耗大、成本高，存在析氢和析氧等副反应，造成能源浪费； ②长时间连续操作易导致电极表面钝化，效率低，电耗大。
铁氧体法	硫酸亚铁价格低、来源广，工艺简单、处理效果好且处理量大	①铁氧体过程中需要加热(约70℃)，能耗较高，增加处理成本； ②污泥产生量大，反应条件较难控制；③处理后盐度高，而且有不能处理含Hg和络合物废水。
萃取法	通过液液接触，分离去除效果好	高选择性的萃取剂专一性强，溶剂在萃取和再生过程损失严重，再生过程中能源消耗大，不具备一般废水的处理能力。

3 海普吸附工艺介绍
海普吸附工艺的原理是利用我公司开发的特种吸附材料对要去除的组分或物质进行选择性吸附，当吸附饱和时，再利用特定的脱附剂对吸附材料进行脱附处理，使吸附材料得以再生，如此不断循环进行，吸附法处理废水常规工艺见下图。

图 3-1 吸附处理废水常规工艺图
采用海普的吸附工艺处理含重金属离子废水时，将废水预先过滤去除其中的悬浮和颗粒物质，然后进入吸附塔吸附，吸附塔中填充的特种吸附材料能将废水中的重金属吸附在材料表面，出水重金属满足要求，出水可回收柠檬酸。吸附饱和后，再利用特定的脱附剂对吸附材料进行脱附处理，使吸附材料得以再生，如此不断循环进行。脱附液中富集了大量的重金属离子，可返回前端沉淀系统处理。

图 3-2 重金属废水吸附处理工艺流程图
4 应用案例
江苏海普功能材料有限公司致力于 高性能吸附剂和 催化剂产品的研发和产业化，通过多年的自主研发，在 离子交换技术与 吸附技术、 纳米无机材料杂化技术等方面具有国际领先的水平，实现吸附和催化产品的系列化，并成功应用于环境保护和资源循环领域。以自主研发的系列高性能吸附剂和催化剂产品为核心，配合自主开发的工艺技术，海普已经成为专业的绿色环保解决方案供应商。
海普纳米吸附剂技术应用案例如下：
浙江某企业柠檬酸废水处理项目
某合成材料企业在生产过程中有一股含金属离子的柠檬酸废水需要处理，钴、铝、锂等离子含量高，我公司采用纳米吸附材料，对该废水进行除钴、锂、铝处理，出水金属离子含量满足客户要求，方便客户对柠檬酸进行资源税收，有利于企业的可持续发展。
表 4-1 吸附进出水数据

项目	钴（mg/L）	锂（mg/L）	铝（mg/L）
原水	1150	1700	770
出水1	0.46	8.9	220
出水2	0.26	8.2	203
出水3	0.30	8.5	214

图 4-1 原水（左）出水（右）外观图
项目亮点：
1.高效去除废水中的金属离子，严格控制出水的金属离子浓度，适合废水的末端把控；
2.采用特种改性的吸附材料，吸附容量大，设备投资少；
3.设备结构紧凑、占地面积小，易于安装调试、维护，建设周期短；
4. 能耗低、运行费用低，可实现柠檬酸的回收利用，提高企业的经济效益。
5.自动化程度高，操作、维护方便，运行性能稳定。

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