CN102050548B - 一种甲醇制烯烃工艺废水的处理回用方法 - Google Patents
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Abstract
一种甲醇制烯烃工艺废水的处理回用方法,包含如下步骤:1.MTO反应器流出物料经余热锅炉回收热量后,用分离塔冷却并分离出高浓度MTO废水;2.对MTO反应器流出物料继续进行冷却,在分离塔塔底得到水相,在分离塔塔顶得到烯烃气;烯烃气经过压缩和水洗操作进一步净化;3.对来自分离塔塔底以及水洗塔塔底的水相进行汽提处理,汽提塔塔底得到的水相经由塔底换热器冷却降温后即为低浓度MTO水;4.对低浓度MTO水进行均质调节;5.对经过均质调节后的低浓度MTO水进行混凝沉淀处理;6.对经过混凝沉淀处理后的低浓度MTO水进行好氧曝气处理;7.对好氧曝气处理出水进行沉淀处理;8.对沉淀处理出水进行絮凝过滤处理。本发明所述的方法,既可节约MTO生产中新鲜水的用量,也可减少MTO生产向环境排放的污染物量。
Description
技术领域
本发明涉及含氧化合物制烯烃工艺废水的处理回用方法,具体的说是一种甲醇制烯烃工艺废水的处理回用方法。
背景技术
乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的有机化工原料,在现代石油和化学工业中具有十分重要的作用。传统上乙烯和丙烯的来源主要是烃类蒸汽裂解,原料主要是石脑油。近些年来,含氧化合物制烯烃(OTO)工艺尤其是甲醇制烯烃(MTO)工艺已日趋成熟,并有望在短期内开始大规模应用。
以甲醇为原料制取乙烯和丙烯的化学反应方程式和热效应为:
2CH3OH→C2H4+2H2O (ΔH=11.72KJ/mol,427℃)
3CH3OH→C3H6+3H2O (ΔH=30.98KJ/mol,427℃)
从以上反应方程式可以看出,甲醇制烯烃反应是高度放热的,且产生了大量的水。通常情况下,水占反应流出物料总重量的一半以上,因此,对整个MTO工艺而言,如何有效地对反应流出物料中的水进行处理和利用就变得十分重要。
中国专利CN100355708C中给出了一种含氧化合物制烯烃工艺中回收和再利用水的方法,包括以下步骤:
(1)将含氧化合物原料流供给反应器;
(2)让该含氧化合物原料流在反应器中与分子筛催化剂接触,以形成包含烯烃和副产物水的流出物流;
(3)从作为急冷塔底物流的流出物流中分离副产物水;
(4)将急冷塔底物流分离为液体烃相和水相,其中该水相包含固体催化剂颗粒;
(5)将水相分离为塔顶蒸汽物流和塔底残留级分,该塔底残留级分包含固体颗粒;
(6)将残留级分送至沉降设备以去除固体颗粒;
(7)从塔顶物流回收工艺质量水。
通过上述步骤,可以获得催化剂细粒含量≤0.5wt%、醇含量≤0.1wt%、甲醇含量<0.1wt%、有机酸含量<0.1wt%、芳族化合物≤0.01wt%的工艺质量水。在该专利中,还指出了上述工艺质量水可以用于催化剂制备、烃类的水合、乙炔的生产或蒸汽裂化。尽管该专利为实现含氧化合物制烯烃工艺中水的回收和利用提供了一些途径,但这并不意味着含氧化合物制烯烃工艺中产生的水一定能够按该专利所述方法实现全部回用,换言之,含氧化合物制烯烃工艺中产生的且未能按该专利所述方法实现回用的水如何处理在该专利当中并没有提及。
中国专利CN101139118A中公开了一种含甲醇和二甲醚的废水处理工艺,其具体方法是:将含甲醇和二甲醚的废水,加压后与汽提塔塔底净化水换热,然后进入汽提塔,汽提塔塔顶产生的甲醇等气体混合物经换热后进入回流罐,一部分作为回流返回汽提塔塔顶;另一部分送至装置外或作为MTO装置的原料;汽提塔塔底出净化水,与含甲醇和二甲醚的废水换热后送至装置外。专利中指出,通过该工艺处理后,所得净化水中甲醇和二甲醚的总含量可以达到100ppm以下。至于净化水中是否还含有其它污染物质以及如何对净化水进行进一步处理,该专利并未涉及。
从上述已公开的文献不难看出,当前,MTO废水处理手段主要集中在水与污染物的物理分离上,而且所提出的废水回用点也仅是原则性的,至于需要排放的废水如何进一步处理及回用则基本没有涉及。
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甲醇制烯烃(MTO)工艺废水的处理回用方法,既可节约MTO生产中新鲜水的用量,也可减少MTO生产向环境排放的污染物量。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种甲醇制烯烃工艺废水的处理回用方法,其特征在于包括以下步骤:
第一步,在利用余热锅炉对MTO反应器流出物料的热量进行回收后,利用分离塔继续对MTO反应器流出物料进行冷却,冷却温度控制在110~130℃,并从MTO反应器流出物料中分离出5%~30%富含催化剂粉末的、有机污染物浓度较高的高浓度MTO废水,对其进行达标排放处理;
第二步,对分离出高浓度MTO废水后剩余的MTO反应器流出物料继续进行冷却,冷却温度控制在100~120℃,使绝大部分水与烯烃气分离,在分离塔塔底得到水相,在分离塔塔顶得到烯烃气;分离塔塔底水相经过换热降温后一部分回用作MTO反应器流出物料的冷却用水,余下部分则进入汽提塔进行处理;在分离塔塔顶得到的烯烃气继续经过压缩和水洗操作得到进一步净化;在使用水洗塔对烯烃气进行水洗的过程中,仅补充少量水,而绝大部分水洗水通过回用水来提供;由水洗塔塔底排出的水相进入汽提塔进行处理;
第三步,对来自分离塔塔底以及水洗塔塔底的水相进行汽提处理,汽提塔塔底温度控制在100~120℃,汽提塔塔底出水中的甲醇含量控制在500mg/L以下;由汽提塔塔底得到的水相经由塔底换热器冷却降温后部分回用作烯烃气水洗水以及MTO反应器流出物料冷却用水,余下的未回用的汽提塔塔底出水经由塔底换热器冷却降温后即为低浓度MTO水,低浓度MTO水的水量为MTO反应生成水的70~110%,低浓度MTO水按第四步进行处理;在汽提塔塔顶得到甲醇液,混入甲醇原料当中返回MTO反应器使用;
第四步,对低浓度MTO水进行均质调节,以减少水质水量波动对后续处理过程的影响,均质调节时间为6~48h;
第五步,对经过均质调节后的低浓度MTO水进行混凝沉淀处理,以去除水中的胶体和悬浮物;混凝剂采用聚合氯化铝,聚合氯化铝的用量为20~150mg/L;絮凝剂采用聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺的用量为2~10mg/L;
第六步,对经过混凝沉淀处理后的低浓度MTO水进行好氧曝气处理,以去除水中的绝大部分有机污染物;好氧曝气处理的方法采用延时曝气法,其主要参数如下:COD污泥负荷为0.08~0.25kg/(kg·d);污泥浓度为2.0~3.5g/L;
第七步,对好氧曝气处理出水进行沉淀处理,以去除水中的悬浮污泥;沉淀时间为1.5~4.5h;
第八步,对沉淀处理出水进行过滤处理,以进一步改善废水水质,并达到回用要求;过滤方式采用纤维束过滤,滤速为10~50m/h。
在上述技术方案的基础上,第八步时在过滤处理前,先向沉淀处理出水中加入聚合氯化铝作为絮凝剂,进行絮凝处理,以强化过滤效果,聚合氯化铝的用量为10~50mg/L。
本发明所述的甲醇制烯烃工艺废水的处理回用方法,既可节约MTO生产中新鲜水的用量,也可减少MTO生产向环境排放的污染物量;通过本发明提供的方法,在MTO生产过程中,大部分水可以得到有效利用,实际外排水量仅占MTO反应生成水量的20%以下,其余水量都可以得到重复利用。本发明处理效果稳定可靠、适用范围广、处理成本低、操作简便易行,易于实现工业化应用。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种甲醇制烯烃工艺废水的处理回用方法,其具体流程如图1所示,包括以下步骤:
第一步,在利用余热锅炉对MTO反应器流出物料的热量进行回收后,MTO反应器流出物料的温度通常为150~200℃,接下来,利用分离塔继续对MTO反应器流出物料进行冷却,冷却温度控制在110~130℃,并从MTO反应器流出物料中分离出5%~30%富含催化剂粉末的、有机污染物浓度较高的高浓度MTO废水,对其进行达标排放处理;本步对MTO反应器流出物料进行适当冷却,并从MTO反应器流出物料中分离出一部分富含催化剂粉末的水相,该水相有机污染物浓度也较高,故称为高浓度MTO废水。高浓度MTO废水水量相对较少,一般而言,高浓度MTO废水的水量控制为MTO反应生成水量的5%~30%。由于高浓度MTO废水污染较严重且水量较少,所以一般仅考虑对其进行达标排放处理。
第二步,对分离出高浓度MTO废水后剩余的MTO反应器流出物料继续进行冷却,冷却温度控制在100~120℃(主要是通过换热量来控制冷凝水量),使绝大部分水与烯烃气分离,在分离塔塔底得到水相,在分离塔塔顶得到烯烃气;分离塔塔底水相经过换热降温后一部分回用作MTO反应器流出物料的冷却用水,余下部分则进入汽提塔进行处理;在分离塔塔顶得到的烯烃气继续经过压缩和水洗操作得到进一步净化;在使用水洗塔对烯烃气进行水洗的过程中,仅补充少量水,而绝大部分水洗水通过回用水来提供;由水洗塔塔底排出的水相进入汽提塔进行处理;
第三步,对来自分离塔塔底以及水洗塔塔底的水相进行汽提处理,汽提塔塔底温度控制在100~120℃,汽提塔塔底出水中的甲醇含量控制在500mg/L以下;由汽提塔塔底得到的水相经由塔底换热器冷却降温后部分回用作烯烃气水洗水以及MTO反应器流出物料冷却用水,余下的未回用的汽提塔塔底出水经由塔底换热器冷却降温后即为低浓度MTO水,低浓度MTO水的水量为MTO反应生成水的70~110%,低浓度MTO水按第四步进行处理;在汽提塔塔顶得到甲醇液,混入甲醇原料当中返回MTO反应器使用;由汽提塔塔底得到的水相水质较好,故称为低浓度MTO水,低浓度MTO水的水质为:水温为35~45℃、pH为4~10、CODcr为100~1000mg/L、SS为20~500mg/L、电导率为30~500μS/cm;低浓度MTO水部分回用作烯烃气水洗水以及MTO反应器流出物料直接冷却用水(因为在MTO工艺中水量是增加的,也就是说,即使烯烃气水洗水以及MTO反应器流出物料冷却用水全部采用此处的水,水仍然用不完,这里的本意也就是绝大部分烯烃气水洗水以及全部MTO反应器流出物料冷却用水可以使用此处的水),余下部分则继续进行处理。
第四步,对低浓度MTO水进行均质调节,以减少水质水量波动对后续处理过程的影响,均质调节时间为6~48h;
第五步,对经过均质调节后的低浓度MTO水进行混凝沉淀处理,以去除水中的胶体和悬浮物;混凝剂采用聚合氯化铝,聚合氯化铝的用量为20~150mg/L;絮凝剂采用聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺的用量为2~10mg/L;
第六步,对经过混凝沉淀处理后的低浓度MTO水进行好氧曝气处理,以去除水中的绝大部分有机污染物;好氧曝气处理的方法采用延时曝气法,其主要参数如下:COD污泥负荷为0.08~0.25kg/(kg·d);污泥浓度为2.0~3.5g/L;
第七步,对好氧曝气处理出水进行沉淀处理,以去除水中的悬浮污泥;沉淀时间为1.5~4.5h;
第八步,对沉淀处理出水进行过滤处理,以进一步改善废水水质,并达到回用要求;过滤方式采用纤维束过滤,滤速为10~50m/h。第八步时在过滤处理前,可先向沉淀处理出水中加入聚合氯化铝作为絮凝剂,进行絮凝处理,以强化过滤效果,聚合氯化铝的用量为10~50mg/L。
下面对上述各个步骤进行详细说明:
第一步,MTO反应器流出物料的温度通常为450~500℃,其中除了含有乙烯和丙烯等烯烃外,还包括大量水、少量催化剂粉末以及少量其它酸性含氧有机物,为了对MTO反应器流出物料的热量进行利用,首先利用余热锅炉来对MTO反应器流出物料进行冷却,经过余热锅炉后,MTO反应器流出物料的温度通常为150~200℃,接下来,在一级分离塔内再利用水直接冷却的方式将MTO反应器流出物料的温度降低至110~130℃,最好为115~125℃,从而使部分水从MTO反应器流出物料中分离出来,由于液态水的捕集作用,绝大部分催化剂粉末也从MTO反应器流出物料中分离出来并富集于水相当中,该水相有机污染物浓度也较高,故称为高浓度MTO废水。高浓度MTO废水水量相对较少,一般而言,高浓度MTO废水的水量控制为MTO反应生成水量的5%~30%,最好为10%~20%。由于高浓度MTO废水污染较严重且水量较少,所以一般仅考虑对其进行达标排放处理。
第二步,在二级分离塔内继续利用水直接冷却的方式对已分离出高浓度MTO废水的MTO反应器流出物料进行冷却,冷却温度一般控制在100~120℃的范围内,最好控制在110~120℃的范围内,使绝大部分水与烯烃气分离,在二级分离塔塔底得到水相,在二级分离塔塔顶得到烯烃气。二级分离塔塔底水相经过换热降温后一部分可以回用作MTO反应器流出物料的冷却用水,余下部分则进入汽提塔进行处理。在二级分离塔塔顶得到的烯烃气可以继续经过压缩、水洗等手段得到进一步净化。在对烯烃气进行水洗的过程中,可以仅补充少量水,而绝大部分水洗水可以通过回用水来提供。由水洗塔塔底排出的水相可以进入汽提塔进行处理。
第三步,对来自二级分离塔塔底以及水洗塔塔底的水相进行汽提处理,汽提塔塔底温度一般控制在100~120℃的范围内,最好控制在110~120℃的范围内,汽提塔塔底出水中的甲醇含量一般控制在500mg/L以下,最好控制(依靠理论板数控制)在300mg/L以下。由汽提塔塔底得到的水相水质较好,经由塔底换热器冷却降温后可以部分回用作烯烃气水洗水以及MTO反应器流出物料冷却用水,余下部分则继续进行处理。在汽提塔塔顶可得到甲醇液,可以混入甲醇原料当中返回MTO反应器使用。
第四步,对经由塔底换热器冷却降温后且未回用的汽提塔塔釜出水(简称低浓度MTO水)进行均质调节,以减少水质水量波动对后续处理过程的影响。低浓度MTO水的水量通常为MTO反应生成水的70~110%。低浓度MTO水的水质通常为:水温为35~45℃、pH为4~10、CODcr为100~1000mg/L(其中甲醇含量为50~500mg/L,乙酸含量为10~50mg/L,此外还含有甲醛、乙醛、乙醇、甲乙酮等有机污染物)、SS为20~500mg/L、电导率为30~500μS/cm。均质调节时间通常为1~48h,最好为6~24h。经过均质调节处理后,出水的主要水质情况如下:水温为25~40℃、pH为5~9、CODcr为300~800mg/L(其中甲醇含量为80~300mg/L,乙酸含量为10~40mg/L,此外还含有甲醛、乙醛、乙醇、甲乙酮等有机污染物)、SS为50~300mg/L、电导率为50~400μS/cm。
第五步,对经过均质调节后的低浓度MTO水进行混凝沉淀处理,目的是去除水中的胶体和悬浮物。混凝剂推荐采用聚合氯化铝,可以添加聚丙烯酰胺作为絮凝剂,也可以不添加聚丙烯酰胺。聚合氯化铝的用量推荐为20~150mg/L,最好为50~120mg/L;聚丙烯酰胺的用量建议为2~10mg/L,最好为3~9mg/L。经过混凝沉淀处理后,废水SS可以降低至100mg/L以下。混凝沉淀过程产生的废渣则按常规处理措施进行进一步处理。
第六步,接下来,对低浓度MTO水进行好氧曝气处理,以去除水中的绝大部分有机污染物。由于MTO工艺废水中所含的有机污染物绝大部分都是易生物降解的物质,所以采用好氧曝气处理可以获得比较高的COD去除率。在本发明中,好氧曝气处理的方法采用延时曝气法。为了确保生化处理系统的稳定运行,本发明推荐的主要参数如下:(1)COD污泥负荷为0.08~0.25kg/(kg·d),最好为0.10~0.20kg/(kg·d);(2)污泥浓度为2.0~3.5g/L,最好为2.5~3.0g/L。由于低浓度MTO水中缺乏N和P,所以在进行好氧曝气处理时需要往废水中投加N营养盐(比如尿素、氯化铵等)和P营养盐(比如磷酸三钠、磷酸二氢钾等),其中N的投加量为COD∶N=100∶2~4,最好为COD∶N=100∶2.5~3.5;P的投加量为COD∶P=100∶0.2~0.8,最好为COD∶P=100∶0.3~0.5。
第七步,对好氧曝气处理出水进行沉淀处理,以去除水中的悬浮污泥。在本发明中,采用后沉淀池进行沉淀处理,沉淀时间推荐为1.5~4.5h,最好为2~4h;后沉淀池的表面水力负荷推荐为0.45~0.80m3/(m2·h),最好为0.50~0.75m3/(m2·h)。从后沉淀池排出的生化污泥一部分返回好氧曝气池中,一部分作为剩余污泥按常规处理措施进行进一步处理。在本发明中,剩余污泥排放量占沉淀污泥的比例推荐为0~50%,最好为5~40%。
第八步,对沉淀处理出水进行絮凝过滤处理,以进一步改善出水水质,并达到回用要求。低浓度MTO水经均质调节、混凝沉淀、好氧曝气以及后沉淀处理后,COD可以下降至60mg/L以下。接下来,需要对后沉淀出水进行絮凝过滤处理,以进一步去除废水中的生化污泥,改善出水水质。在本发明中,絮凝剂推荐采用聚合氯化铝。聚合氯化铝的用量推荐采用10~50mg/L,最好为15~45mg/L。在本发明中,过滤方式推荐采用纤维束过滤,最好采用压力式纤维束过滤,滤速推荐为10~50m/h,最好为20~40m/h。经过絮凝过滤处理后,滤液已能够达到敞开式循环冷却水系统补水的水质要求,即:pH6.5~9.0、SS≤30mg/L、浊度≤10NTU、CODcr≤60mg/L、BOD5≤10mg/L、氨氮≤10mg/L、石油类≤2mg/L、氯离子≤200mg/L、硫酸根≤300mg/L、电导率≤1200μS/cm、硫化物≤0.1mg/L、挥发酚≤0.5mg/L、甲基橙碱度(以碳酸钙计)为50~300mg/L。滤渣则按常规处理措施进行进一步处理。
本发明的有益效果是:
尽管MTO反应过程中有大量水生成,但通过本发明提供的方法,大部分水可以得到有效利用,实际外排水量仅占MTO生成水量的20%以下,其余水量都可以得到重复利用。另外,本发明所提供的方法具有出水水质好、适用范围广、处理成本低等优点。
下面结合实施例进一步详述本发明的技术方案,本发明的保护范围不局限于下述的具体实施方式。
实施例1
利用余热锅炉将温度为490℃的MTO反应器流出物料冷却至190℃,接下来,在一级分离塔内利用水直接冷却的方式将MTO反应器流出物料的温度降低至120℃,控制经过换热降温后外排的高浓度MTO废水的水量为MTO反应生成水量的10%。
在二级分离塔内继续利用水直接冷却的方式对已分离出高浓度MTO废水的MTO反应器流出物料进行冷却,冷却温度控制在118℃,使绝大部分水与烯烃气分离,在分离塔塔底得到水相,在分离塔塔顶得到烯烃气。分离塔塔底水相经过换热降温后一部分回用作MTO反应器流出物料的冷却用水,余下部分则进入汽提塔进行处理。在分离塔塔顶得到的烯烃气继续经过压缩、水洗等手段得到进一步净化。在对烯烃气进行水洗的过程中,全部水洗水通过回用水来提供。由水洗塔塔底排出的水相进入汽提塔进行处理。
对来自分离塔塔底以及水洗塔塔底的水相进行汽提处理,汽提塔塔底温度控制在118℃,汽提塔塔底出水中的甲醇含量控制在300mg/L以下。由汽提塔塔底得到的水相水质较好,经由塔底换热器冷却降温后部分回用作烯烃气水洗水以及MTO反应器流出物料冷却用水,余下部分则继续进行处理。
对经由塔底换热器冷却降温后且尚未得到回用的汽提塔塔釜出水(简称低浓度MTO水)进行均质调节处理,废水在均质调节单元的平均停留时间为24h,经过均质调节处理,出水的主要水质指标如下:水温为35℃、pH为6.0、CODcr为700mg/L(其中甲醇含量为240mg/L,乙酸含量为30mg/L)、SS为250mg/L、电导率为350μS/cm。
在混凝沉淀单元,混凝剂采用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺,其中聚合氯化铝用量为120mg/L、聚丙烯酰胺用量为9mg/L。经过混凝沉淀处理后,废水SS下降至50mg/L。
在好氧曝气单元,在COD污泥负荷为0.20kg/(kg·d)、污泥浓度为3.0g/L、COD∶N(由尿素提供)为100∶2.5、COD∶P(由磷酸二氢钾提供)为100∶0.5、后沉淀时间为2h、表面水力负荷为0.75m3/(m2·h)、剩余污泥排放量占沉淀污泥的比例为40%的条件下,后沉淀出水的COD可下降至40mg/L。
在絮凝过滤单元,采用聚合氯化铝作为絮凝剂,其用量为40mg/L,采用压力式纤维束过滤器,滤速为40m/h。经过絮凝过滤处理后,滤液水质情况如下:pH为7.6、SS为21mg/L、浊度为5NTU、CODcr为32mg/L、BOD5为8mg/L、氨氮为0.1mg/L、石油类为0.3mg/L、氯离子为30mg/L、硫酸根为30mg/L、电导率为400μS/cm、硫化物<0.02mg/L、挥发酚为0.005mg/L、甲基橙碱度(以碳酸钙计)为240mg/L。
实施例2
利用余热锅炉将温度为460℃的MTO反应器流出物料冷却至160℃,接下来,在一级分离塔内利用水直接冷却的方式将MTO反应器流出物料的温度降低至115℃,控制经过换热降温后外排的高浓度MTO废水的水量为MTO反应生成水量的20%。
在二级分离塔内继续利用水直接冷却的方式对已分离出高浓度MTO废水的MTO反应器流出物料进行冷却,冷却温度控制在112℃,使绝大部分水与烯烃气分离,在分离塔塔底得到水相,在分离塔塔顶得到烯烃气。分离塔塔底水相经过换热降温后一部分回用作MTO反应器流出物料的冷却用水,余下部分则进入汽提塔进行处理。在分离塔塔顶得到的烯烃气继续经过压缩、水洗等手段得到进一步净化。在对烯烃气进行水洗的过程中,全部水洗水通过回用水来提供。由水洗塔塔底排出的水相进入汽提塔进行处理。
对来自分离塔塔底以及水洗塔塔底的水相进行汽提处理,汽提塔塔底温度控制在112℃,汽提塔塔底出水中的甲醇含量控制在300mg/L以下。由汽提塔塔底得到的水相水质较好,经由塔底换热器冷却降温后部分回用作烯烃气水洗水以及MTO反应器流出物料冷却用水,余下部分则继续进行处理。
对经由塔底换热器冷却降温后且尚未得到回用的汽提塔塔釜出水(简称低浓度MTO水)进行均质调节处理,废水在均质调节单元的平均停留时间为6h,经过均质调节处理,出水的主要水质指标如下:水温为30℃、pH为8.0、CODcr为400mg/L(其中甲醇含量为120mg/L,乙酸含量为20mg/L)、SS为100mg/L、电导率为100μS/cm。
在混凝沉淀单元,混凝剂采用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺,其中聚合氯化铝用量为50mg/L、聚丙烯酰胺用量为3mg/L。经过混凝沉淀处理后,废水SS下降至30mg/L。
在好氧曝气单元,在COD污泥负荷为0.10kg/(kg·d)、污泥浓度为2.5g/L、COD∶N(由尿素提供)为100∶3.5、COD∶P(由磷酸二氢钾提供)为100∶0.3、后沉淀时间为4h、表面水力负荷为0.50m3/(m2·h)、剩余污泥排放量占沉淀污泥的比例为5%的条件下,后沉淀出水的COD可下降至30mg/L。
在絮凝过滤单元,采用聚合氯化铝作为絮凝剂,其用量为15mg/L,采用压力式纤维束过滤器,滤速为20m/h。经过絮凝过滤处理后,滤液水质情况如下:pH为8.2、SS为8mg/L、浊度为2NTU、CODcr为28mg/L、BOD5为8mg/L、氨氮为0.1mg/L、石油类为0.3mg/L、氯离子为30mg/L、硫酸根为30mg/L、电导率为120μS/cm、硫化物<0.02mg/L、挥发酚为0.005mg/L、甲基橙碱度(以碳酸钙计)为200mg/L。
Claims (2)
1.一种甲醇制烯烃工艺废水的处理回用方法,其特征在于包括以下步骤:
第一步,在利用余热锅炉对MTO反应器流出物料的热量进行回收后,利用分离塔继续对MTO反应器流出物料进行冷却,冷却温度控制在110~130℃,并从MTO反应器流出物料中分离出5%~30%富含催化剂粉末的、有机污染物浓度较高的高浓度MTO废水,对其进行达标排放处理;
第二步,对分离出高浓度MTO废水后剩余的MTO反应器流出物料继续进行冷却,冷却温度控制在100~120℃,使绝大部分水与烯烃气分离,在分离塔塔底得到水相,在分离塔塔顶得到烯烃气;分离塔塔底水相经过换热降温后一部分回用作MTO反应器流出物料的冷却用水,余下部分则进入汽提塔进行处理;在分离塔塔顶得到的烯烃气继续经过压缩和水洗操作得到进一步净化;在使用水洗塔对烯烃气进行水洗的过程中,仅补充少量水,而绝大部分水洗水通过回用水来提供;由水洗塔塔底排出的水相进入汽提塔进行处理;
第三步,对来自分离塔塔底以及水洗塔塔底的水相进行汽提处理,汽提塔塔底温度控制在100~120℃,汽提塔塔底出水中的甲醇含量控制在500mg/L以下;由汽提塔塔底得到的水相经由塔底换热器冷却降温后部分回用作烯烃气水洗水以及MTO反应器流出物料冷却用水,余下的未回用的汽提塔塔底出水经由塔底换热器冷却降温后即为低浓度MTO水,低浓度MTO水的水量为MTO反应生成水的70~110%,低浓度MTO水按第四步进行处理;在汽提塔塔顶得到甲醇液,混入甲醇原料当中返回MTO反应器使用;
第四步,对低浓度MTO水进行均质调节,以减少水质水量波动对后续处理过程的影响,均质调节时间为6~48h;
第五步,对经过均质调节后的低浓度MTO水进行混凝沉淀处理,以去除水中的胶体和悬浮物;混凝剂采用聚合氯化铝,聚合氯化铝的用量为20~150mg/L;絮凝剂采用聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺的用量为2~10mg/L;
第六步,对经过混凝沉淀处理后的低浓度MTO水进行好氧曝气处理,以去除水中的绝大部分有机污染物;好氧曝气处理的方法采用延时曝气法,其主要参数如下:COD污泥负荷为0.08~0.25kg/(kg·d),污泥浓度为2.0~3.5g/L;
第七步,对好氧曝气处理出水进行沉淀处理,以去除水中的悬浮污泥;沉淀时间为1.5~4.5h;
第八步,对沉淀处理出水进行过滤处理,以进一步改善废水水质,并达到回用要求;过滤方式采用纤维束过滤,滤速为10~50m/h。
2.如权利要求1所述的甲醇制烯烃工艺废水的处理回用方法,其特征在于:第八步时在过滤处理前,先向沉淀处理出水中加入聚合氯化铝作为絮凝剂,进行絮凝处理,以强化过滤效果,聚合氯化铝的用量为10~50mg/L。
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