CN103449544B - 一种节约高温位蒸汽的含酸含氨废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废水处理与应用领域，涉及一种节约高温位蒸汽的含酸含氨废水的处理方法，先采用低压汽提脱酸脱氨，使废水进入低压脱酸脱氨塔的上部，使废水中的酸性气体、氨连同部分水蒸汽从塔顶汽提出来，冷凝后进入氨凝液贮槽。再采用高压汽提脱酸脱氨，从氨凝液贮槽通过泵采出的氨凝液进入带侧线抽出的高压脱酸脱氨塔，高压脱酸脱氨塔上部加一股温度较低的原料废水或净化水或氨凝液。从高压脱氨塔的塔顶采出的酸性气进入焚烧装置或者放空,而侧线采出的含氨水蒸汽进入后续的分凝装置进行浓缩后，进入后续的氨净化装置或者直接利用。从高压脱酸脱氨塔底采集釜液返回原料水罐或者返回低压脱酸脱氨塔或者进入后续处理或者直接回收利用。

Description

一种节约高温位蒸汽的含酸含氨废水的处理方法
技术领域
本发明属于废水处理与应用领域，涉及一种处理含酸性气体和氨废水的方法，尤其是一种节约高温位蒸汽的含酸含氨废水的处理方法。
背景技术
煤化工过程产生的酚氨废水、炼油过程产生的含硫污水都含有高浓度的酸性气体（二氧化碳、硫化氢等）和氨，必须先分离出酸性气体和氨后才能进入后续的处理装置或者回用。当前工业领域采取的脱酸脱氨技术已经较为成熟，有单塔汽提、双塔汽提和带侧线的单塔汽提等技术工艺，处理效果都可以满足要求。但能耗都较高，一般处理一吨废水需消耗蒸汽180-300公斤，并且一般都要求采用压力在1.0Mpa以上的中压蒸汽。发明人曾于2011年申报了“一种含酸与氨废水的处理方法”专利（中国专利号为201110163358.2），对原有技术进行了改进，提出了一种热量耦合法处理含酸性气体和氨废水的技术工艺，可以大幅度降低蒸汽消耗。吨水的蒸汽用量可以降低至140-160公斤。但这一方法，所需蒸汽的压力仍要在1.0Mpa以上。在炼油和煤化工企业，由于生产过程中副产了很多压力为0.5Mpa左右的低压蒸汽，因而低压蒸汽富余较多，被迫用作一些低价值的用途。而1.0Mpa以上的中压蒸汽不足。这样的情况在采用鲁奇气化工艺的煤化工企业中更加明显。发明人曾于2013年9月申报了“一种节约高温位蒸汽的含酸含氨废水的处理方法”专利（中国专利号为201110163358.2），可以有效地节约高温位蒸汽的消耗。但该发明存在两个缺陷，1）低压脱酸脱氨塔塔顶采出的酸性气体压力太低，靠自压难以送到下游装置。2）低压脱酸脱氨塔是复杂塔结构，由于低压操作时，同等处理量下设备尺寸需加大，因而设备的投资较高。为了克服发明的缺陷，同时也对另外一种节约高温位蒸汽的含酸含氨废水的处理方法进行知识产权保护，故提出本发明申请。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求提供一种节约高温位蒸汽的处理含酸性气体和氨废水的方法。该方法采用通用的化工分离装置，实现用能需求的优化匹配，可以大幅度节约中压蒸汽的消耗，并且能保证较优的处理效果。
为了实现上述目的，本发明包括如下步骤：
（1）低压汽提脱酸脱氨：使废水进入低压脱酸脱氨塔的上部，分别调节低压脱酸脱氨塔塔顶压力为0～0.2MPa，塔顶温度95～120℃，塔底压力为0.02～0.22MPa，塔底温度99～125℃，从低压脱酸脱氨塔的塔顶采出含酸、含氨水蒸汽全部冷凝后，经氨凝液贮槽泵入高压脱酸脱氨塔。从低压脱酸脱氨塔的塔釜采集釜液，由泵送至后续的脱酚或者生化处理装置或者回用。
（2）高压汽提脱酸脱氨：从氨凝液贮槽通过泵采出的氨凝液进入高压脱酸脱氨塔的中上部，高压脱酸脱氨塔上部加一股温度较低的原料废水或净化水或氨凝液。控制高压脱酸脱氨塔的塔顶压力为0.3～0.8Mpa，塔顶温度为30～80℃,塔底压力为0.35～0.85Mpa，塔底温度为130～180℃,侧线采出温度为110～160℃。从高压脱氨塔的塔顶采出的酸性气进入焚烧装置或者放空,而侧线采出的含氨水蒸汽进入后续的分凝装置进行浓缩后，进入后续的氨净化装置或者直接利用。从高压脱酸脱氨塔底采集釜液返回原料水罐或者返回低压脱酸脱氨塔或者进入后续处理或者直接回收利用。
上述的步骤（1）中低压脱酸脱氨塔采用0.1-0.9Mpa左右的低压蒸汽作热源。
上述的步骤（1）中高压脱酸脱氨塔采用0.7Mpa以上的蒸汽作热源。
经过处理后的废水硫化氢和二氧化碳的残留量低于50mg/L，含氨量低于100mg/L，符合规定标准。
发明的有益效果：
现有多数技术中，氨从废水中的提取与氨的浓缩和净化都是由一个塔来完成的，为了保证氨的浓缩与净化有足够的驱动力，因而这个塔必须在较高的操作压力下运行，需要高温位蒸汽作热源。本发明优化了整体流程的工艺条件，将氨从废水中的提取与氨的净化分成了两个塔来进行：氨从废水中的提取在低压脱酸脱氨塔中进行，操作压力远低于以前工艺的操作压力，从而可以采用低压蒸汽作热源；而氨的浓缩净化在高压脱酸脱氨塔中进行。由于高压脱酸脱氨塔仅需处理低压脱酸脱氨塔采出的氨凝液，凝液量已经很少，因而高压脱氨塔所需的高温位加热蒸汽量非常少。从而实现了高温位蒸汽的大量节约。即可以较大幅度地用富余的低压蒸汽替代宝贵的中压蒸汽。且本发明所用装置都是通用的化工分离装置，成熟可靠。按每吨低压蒸汽价格20元、1.0Mpa蒸汽价格100元计算，采用本发明对废水进行处理，吨水的处理成本可以从17元左右降低至7元左右，效益非常显著。本发明还克服了发明的酸性气压力低的缺陷，所需设备投资也有所降低。
附图说明
图1为本发明使用的汽提式废水处理装置结构原理示意图，其中包括低压脱酸脱氨塔1、高压脱酸脱氨塔2、一级冷凝冷却器3、一级分液罐4、二级冷凝冷却器5、二级分液罐6、三级冷凝冷却器7、三级分液罐8、油水分离器9、酸性气回收器10、进料管道11。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图作进一步说明。
实施例1
某企业采取鲁奇气化工艺生产煤制天然气，生产中排出的废水，含氨8500mg/L，二氧化碳4200mg/L，硫化氢420mg/L。按本发明方法，采取如下步骤进行处理：
（1）低压汽提脱酸脱氨：使废水进入低压脱酸脱氨塔的上部，低压脱酸脱氨塔塔顶压力控制为0.2MPa，塔顶温度108℃，塔底压力为0.02～0.22MPa，塔底温度122℃，从低压脱酸脱氨塔的塔顶采出含酸、含氨水蒸汽全部冷凝后，经氨凝液贮槽泵入高压脱酸脱氨塔。从低压脱酸脱氨塔的塔釜采集釜液，由泵送至后续的脱酚装置。
（2）高压汽提脱酸脱氨：从氨凝液贮槽通过泵采出的氨凝液进入高压脱酸脱氨塔的中上部，高压脱酸脱氨塔上部加一股温度为30℃的原料废水。控制高压脱酸脱氨塔的塔顶压力为0.5Mpa，塔顶温度为45℃,塔底压力为0.52Mpa，塔底温度为161℃,侧线采出温度为140℃。从高压脱氨塔的塔顶采出的酸性气进入焚烧装置或者放空,而侧线采出的含氨水蒸汽进入后续的分凝装置进行浓缩后，进入后续的氨净化装置或者直接利用。从高压脱酸脱氨塔底采集釜液进入后续处理。
上述的步骤（1）中低压脱酸脱氨塔采用0.5Mpa的低压蒸汽作热源。
上述的步骤（1）中高压脱酸脱氨塔采用1.0Mpa的蒸汽作热源。
经过处理后的废水硫化氢和二氧化碳的残留量为35mg/L，含氨量80mg/L，符合规定标准。
实施例2
某企业采取鲁奇气化工艺生产煤制天然气，生产中排出的废水，含氨8500mg/L，二氧化碳4200mg/L，硫化氢420mg/L。按本发明方法，采取如下步骤进行处理：
（1）低压汽提脱酸脱氨：使废水进入低压脱酸脱氨塔的上部，调节低压脱酸脱氨塔塔顶压力为0.02MPa，塔顶温度95℃，塔底压力为0.02MPa，塔底温度101℃，从低压脱酸脱氨塔的塔顶采出含酸、含氨水蒸汽全部冷凝后，经氨凝液贮槽泵入高压脱酸脱氨塔。从低压脱酸脱氨塔的塔釜采集釜液，由泵送至后续的生化处理装置。
（2）高压汽提脱酸脱氨：从氨凝液贮槽通过泵采出的氨凝液进入高压脱酸脱氨塔的中上部，高压脱酸脱氨塔上部加一股温度40℃的氨凝液。控制高压脱酸脱氨塔的塔顶压力为0.32Mpa，塔顶温度为80℃,塔底压力为0.35Mpa，塔底温度为148℃,侧线采出温度为128℃。从高压脱氨塔的塔顶采出的酸性气进入焚烧装置,而侧线采出的含氨水蒸汽进入后续的分凝装置进行浓缩后，进入后续的氨净化装置。从高压脱酸脱氨塔底采集釜液返回原料水罐。
上述的步骤（1）中低压脱酸脱氨塔采用0.1Mpa的低压蒸汽作热源。
上述的步骤（1）中高压脱酸脱氨塔采用0.7Mpa的蒸汽作热源。
经过处理后的废水硫化氢和二氧化碳的残留量低于50mg/L，含氨量低于100mg/L，符合规定标准。
实施例3
某企业采取鲁奇气化工艺生产化肥，生产中排出的废水，含氨7500mg/L，二氧化碳5400mg/L，硫化氢220mg/L。按本发明方法，采取如下步骤进行处理：
（1）低压汽提脱酸脱氨：使废水进入低压脱酸脱氨塔的上部，调节低压脱酸脱氨塔塔顶压力为0.02MPa，塔顶温度95℃，塔底压力为0.02MPa，塔底温度101℃，从低压脱酸脱氨塔的塔顶采出含酸、含氨水蒸汽全部冷凝后，经氨凝液贮槽泵入高压脱酸脱氨塔。从低压脱酸脱氨塔的塔釜采集釜液，由泵送至后续的生化处理装置。
（2）高压汽提脱酸脱氨：从氨凝液贮槽通过泵采出的氨凝液进入高压脱酸脱氨塔的中上部，高压脱酸脱氨塔上部加一股温度40℃的氨凝液。控制高压脱酸脱氨塔的塔顶压力为0.8Mpa，塔顶温度为80℃,塔底压力为0.82Mpa，塔底温度为176℃,侧线采出温度为160℃。从高压脱氨塔的塔顶采出的酸性气进入焚烧装置,而侧线采出的含氨水蒸汽进入后续的分凝装置进行浓缩后，进入后续的氨净化装置。从高压脱酸脱氨塔底采集釜液返回原料水罐。
上述的步骤（1）中低压脱酸脱氨塔采用0.1Mpa的低压蒸汽作热源。
上述的步骤（1）中高压脱酸脱氨塔采用1.8Mpa的蒸汽作热源。
经过处理后的废水硫化氢和二氧化碳的残留量低于50mg/L，含氨量低于100mg/L，符合规定标准。
按每吨低压蒸汽价格20元、1.0Mpa蒸汽价格100元计算，采用本发明对废水进行处理，吨水的蒸汽成本仅为5.8元，而要采取原有工艺，吨水的蒸汽成本约为14-20元。效益非常显著。与发明相比，200吨/小时处理能力的装置的设备投资可以节约360万元。

Claims (1)

1.一种节约高温位蒸汽的含酸含氨废水的处理方法，其特征在于，将氨从废水中的提取与氨的净化分成了两个塔来进行，氨从废水中的提取在低压脱酸脱氨塔中进行，氨的浓缩净化在高压脱酸脱氨塔中进行，低压脱酸脱氨塔采用0.1-0.5MPa的低压蒸汽作热源，高压脱酸脱氨塔采用0.7MPa以上的蒸汽作热源，所述的处理方法具体包括如下步骤：
(1)低压汽提脱酸脱氨：使废水进入低压脱酸脱氨塔的上部，分别调节低压脱酸脱氨塔塔顶压力为0～0.2MPa，塔顶温度95～120℃，塔底压力为0.02～0.22MPa，塔底温度99～125℃，从低压脱酸脱氨塔的塔顶采出含酸、含氨水蒸汽全部冷凝后，经氨凝液贮槽泵入高压脱酸脱氨塔，从低压脱酸脱氨塔的塔釜采集釜液，由泵送至后续的脱酚或者生化处理装置或者回用；
(2)高压汽提脱酸脱氨：从氨凝液贮槽通过泵采出的氨凝液进入高压脱酸脱氨塔的中上部，高压脱酸脱氨塔上部加一股温度较低的原料废水或净化水或氨凝液，控制高压脱酸脱氨塔的塔顶压力为0.3～0.8MPa，塔顶温度为30～80℃,塔底压力为0.35～0.85MPa，塔底温度为130～180℃,侧线采出温度为110～160℃，从高压脱酸脱氨塔的塔顶采出的酸性气进入焚烧装置或者放空,而侧线采出的含氨水蒸汽进入后续的分凝装置进行浓缩后，进入后续的氨净化装置或者直接利用，从高压脱酸脱氨塔底采集釜液返回原料水罐或者返回低压脱酸脱氨塔或者进入后续处理或者直接回收利用。
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