CN103964543B - 一种煤化工领域废水除油脱酚的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤化工领域废水除油脱酚的方法,本方法针对煤化工过程中产生的含油和/或酚的废水,其中油多为可溶性油,通过废水预处理、萃取除油脱酚、萃取剂回收几道程序和相关工艺的结合,达到了良好的除油脱酚效果,并有效降低了其中可溶性油的含量,本发明进一步提供一种萃取剂环己烷,经现场试验,除油率达到94.71~97.30%,可溶性油除去率达到87.08~92.81%,脱酚率达到96.94~98.21%,效果显著。
Description
技术领域
本发明属于煤化工废水处理技术领域,具体涉及一种煤化工领域废水除油脱酚的方法。
技术背景
在煤的气化、液化制油、燃烧发电、焦化、煤热解等煤的利用过程中,不可避免地产生了大量的高污染废水,其中含有大量的油质、氨类、酚等污染物质,只有经过净化除油脱酚后,才可以进一步通过生化处理等深度处理,达到排放要求,同时可将水中含有的油及酚回收,实现其价值。
废水中的油类物质主要有以下几种赋存状态:(1)浮上油(粒径>100μm),易于从废水中分离;(2)分散油(粒径介于10-100μm之间),悬浮于水中;(3)乳化油(粒径<10μm),粒径很小,呈乳化状态,不易被分离清除;(4)溶解油,也叫可溶性油,完全溶解在水中的油。
废水中酚类主要是以酚基化合物形式存在,可分为以下几类:(1)烷基酚类(浓度范围为30-200mg/L),如含苯酚、2-甲酚、3-甲酚、2,4-二甲酚等;(2)氯酚(浓度范围为3-8μg/L)如4-氯-3-甲基酚、2-氯酚、2-氯酚等;(3)硝基酚(浓度范围为9-15μg/L),如2-硝基酚、4-硝基酚等;
富含油/酚的废水有着巨大的危害,严重污染环境。而且废水一旦排放,油会漂浮于水面,迅速扩散开成油膜,断绝水体氧的来源,对水中生物的生长造成不利影响。在其排放的过程中,油会在管道中同水中的其他悬浮固体颗粒和氧化铁皮一起沉降,最终形成粘性极高的油泥团,影响生产的正常进行甚至堵塞管道。
此外废水中的酚是一种原生质毒物,直接排入水中不仅会危害水生生物的繁殖与生存,还会使BOD值增大。高浓度酚对农作物的危害表现在抑制光合作用和酶的活力、妨碍细胞功能、破坏植物生长素的形成等方面,而且会导致生物体内酚含量增加,影响农作物产品的质量。
常规的处理废水方法只能单一除油或脱酚,尚不能用单一手段满足除油和/或脱酚的要求,尤其是溶解性油和/或酚的脱除。这些方法虽工艺已成熟,但仍存在不同缺点:(1)使装有含油废水的容器高速旋转,借助离心力达到油水分离的目的,该法分离设备体积小、除油效率高,但高流速产生的紊流容易将部分分散剪碎,且运行费用高,处理水量少,对溶解性油无作用;(2)电絮凝法除油具有处理效果好、占地面积小、操作简单等优点,但同时也存在阳极金属消耗量大、阳极钝化、需要大量盐类作辅助药剂、耗电量高等缺点,对溶解性油无作用;(3)过滤法一般用于二级处理或深度处理废水中油质,该法设备简单、操作方便,需要进行反冲洗,如管理不善,容易造成滤料堵塞,对溶解性油无作用;(4)采用强烈的高温蒸汽加热含酚废水的方法为蒸汽脱酚法,主要用于高浓度挥发酚的处理上,回收酚质量好,不带进其它污染,但蒸汽耗量太大,只能脱除低沸点酚系物,脱酚效果不理想;(5)生化法是常规的废水脱酚方法,但该工艺对水温和有机物(如油含量、酚含量等)浓度有一定的要求,尤其是有机物含量必须控制在较低的范围,如油含量小于50mg/L、酚含量小于400mg/L,否则会使微生物死亡;(6)活性污泥法除酚是一种以活性污泥为主体的废水处理方法,该法设备简单、处理效果良好、受气候条件影响小等,但它预处理要求高、运行开支较大,同样对有机物(如油含量、酚含量等)浓度有一定的要求。(7)现有工艺方法中,均无法满足采用单一手段除油和/或脱酚的要求。
随着近年来煤化工工艺的日趋复杂化,煤化工废水中的可溶性油含量越来越高,现有除油技术虽具有良好的除油效果,但均不能除去可溶性油,人们固守于传统成熟的工艺,未对去除可溶性油给予足够的重视,且目前基本未见有关此类问题的方法。此外,虽然若是为了除去可溶性油,人们或许会想到根据所需选用一些萃取剂,但是,废水作为一种处理量大的多组分复杂体系,仅仅依赖于已知的萃取剂特性研究,是无法解决煤化工领域废水的可溶性油去除问题。废水作为一种附加值低但处理量大的多组分复杂体系,如何实现稀溶液的选择性分离,是实现萃取法废水除油和/或脱酚的关键。而解决该问题,除了依赖萃取剂的选择,还需要选择合适的萃取设备和萃取工艺。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的上述不足,提供了一种煤化工领域除油脱酚的方法,该方法运行过程中不但能有效的除油和/或脱酚,特别是能够除去水中的可溶性油,并实现油和/或酚的分离,而且能够有效的回收萃取剂,避免或减少萃取剂的消耗。
一种煤化工领域废水除油脱酚的方法,所述除油脱酚是指除油和/或脱酚,所述油包括可溶性油,所述方法包括以下步骤:
a、废水预处理:原料废水进入调节罐,按照除油脱酚的需要调节废水的pH值和温度;
b、萃取除油脱酚:将经过预处理的废水送入混合装置中,加萃取剂搅拌、澄清,分离出萃取相及水相,除油脱酚后的水相送后续处理工段;
c、萃取剂回收:经萃取除油脱酚后的萃取相进入回收装置进行回收。
本发明的进一步优化方案为:所述除油脱酚使用的萃取剂为环己烷。
本发明的进一步优化方案为:所述除油脱酚使用的萃取剂为环己烷,所述废水预处理步骤中,调节废水的pH值和温度可以为:pH≤6.0,水温为5~40℃。
本发明的进一步优化方案为:所述混合装置为萃取塔,所述萃取除油脱酚步骤具体为:将经过预处理的废水送入萃取装置顶部,与从底部进入的萃取剂逆流萃取,萃取剂与废水的体积比为1:1~1:20,塔板数为1~20,塔顶压力0.1~0.7MPa,温度≤60℃;塔底压力为0.5~1.1MPa,塔底温度≤60℃,萃取相从塔顶采出;萃取除油脱酚后的水相从塔底采出,送往后续处理工段。
本发明的进一步优化方案为:所述回收装置为萃取剂回收塔,萃取剂回收步骤具体为:经萃取除油脱酚后的萃取相进入萃取剂回收塔回收萃取剂,萃取剂回收塔塔顶压力为0.1~0.6MPa,塔顶温度60~150℃,塔底压力0.4~0.8MPa,塔底温度85~200℃,塔顶得到萃取剂,送至萃取剂罐循环使用;塔底采出液送分离装置分离后得到油和/或酚钠盐。
本发明的进一步优化方案为:所述萃取回收塔塔底采出液分离装置包括碱洗塔,分离得到油品和酚钠盐,酚钠盐经进一步酸洗后得到粗酚。
本发明的进一步优化方案为:所述回收装置可为板式塔、填料塔或板式塔与填料塔的混合结构塔。
本发明的进一步优化方案为:所述废水预处理步骤中,调节废水的pH值和温度为:pH3.0~5.0,水温为20~40℃。
本发明的进一步优化方案为:所述萃取塔采用浮顶罐,且夏天有降温措施。
本发明的进一步优化方案为:所述萃取除油脱酚后水相的后续处理工段为:利用汽提塔或多功能塔进行萃取剂回收,脱除酸性气去酸性气体处理;中上部侧线采出氨气,去氨精制;中部侧线采出含有萃取剂的少量侧线水,直接送往调节罐;底部出水为处理后的废水,送往后续工序处理。
下面结合有益效果对本发明作进一步说明。
(1)本方法突破传统成熟工艺的局限,利用萃取剂实现除油脱酚、包括除去可溶性油的目的,根据除油脱酚的需要调节废水的pH值和温度后,加入萃取剂混合搅拌,实现既可以除油,又可以脱酚,在煤化工领域废水处理过程中,能够简化废水处理工序和时间,降低成本。
(2)本发明经过大量实验研究和筛选,进一步提供一种萃取剂环己烷,环己烷能够有效除去废水中的油和酚,对可溶性油作用效果也很好,且萃取剂对设备腐蚀性小,可用多种回收塔进行萃取回收,便于推广应用;目前环己烷在废水领域仅局限于降低环己酮废水的COD值和氧化废碱液,本发明利用环己烷实现除油脱酚、包括除去可溶性油的目的,使得这一功能被应用于煤化工废水处理领域,并为废水处理提供了一种新的思路。
(3)本发明萃取剂选为环己烷,成份单一,不会给体系带来新的杂质,同时除油脱酚萃取剂回收方便、损失小。采用萃取剂环己烷对工业废水进行除油脱酚,保证了除油脱酚过程中拥有极好的除油脱酚速率,不产生含油污泥和浮渣等二次污染,萃取剂回收率高,萃取效果极佳。
(4)本发明从规模化废水处理时成本和可行性出发,采用来源广泛的环己烷作为本发明除油脱酚萃取剂,确保工厂采用常规萃取设备,即可实现油和/或酚与水分离;萃取后含油量低于70mg/L,酚含量低于650mg/L,确保处理后废水油和/或酚含量达到后续处理工艺要求。环己烷安全稳定,来源广,最大程度地降低了污水处理成本。
(5)废水中的酸碱度和温度对萃取效果有着较大的影响,本发明在萃取剂为环己烷的基础上,进一步提供一种废水预处理方法,即调节废水的pH值和温度可以为:pH≤6.0,水温为5~40℃,或更优选地选择为pH3.0~5.0,水温为20~40℃,能够有效提高了萃取剂的除油脱酚的效率。
(6)本发明在萃取除油脱酚、萃取剂回收过程中,通过优化萃取效果和回收效果,并综合考虑到工业生产的实际运营情况,控制塔板数和塔顶塔底的压力和温度等因素的参数选择,有效提高了萃取过程中各相间的传质效果和分离效果,减少了萃取时间和装置的运行能耗,提高了装置的运行经济性。最终使萃取剂和废水的体积比选择控制在1:1~1:20即可,每体积废水耗用萃取剂量少,最大程度节省溶剂用量和减少所需萃取设备的体积。
(7)萃取塔采用浮顶罐,且夏天有降温措施,降低了温度对废水处理工艺的影响;萃取剂回收装置可以选择为板式塔、填料塔或板式塔与填料塔的混合结构塔,回收方便,使工厂不必引入新的设备;所述萃取回收塔塔底采出液分离装置选用碱洗塔,分离、酸洗后得到粗酚,实现回收粗酚的目的;此外,本发明还为萃取除油脱酚后的水相提供了一种后续处理方法,利用汽提塔或多功能塔对水相中的萃取剂进行回收,进一步优化了废水处理工艺,便于实现规模化应用。
(8)经实际应用实验,由下述实施例可知,处理后的废水中所含油基本为可溶性油,可溶性油含量占34~62mg/L,除油率达到94.71~97.30%,可溶性油除去率达到87.08~92.81%;酚含量降低至153~548mg/L,脱酚率达到96.94~98.21%,达到了良好的除油脱酚效果,并有效降低了其中可溶性油的含量。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的一种废水除油工艺流程图;
图2为本发明的一种废水除油工艺流程图;
图3为本发明的一种废水除油工艺流程图;
图4为本发明的一种废水除油工艺流程图
所述图1、图2、图3、图4中,编号代表为:1为调节罐,2为冷却器,3为萃取剂罐,4为萃取除油装置,5为萃取剂回收装置,6为汽提塔,7为多功能塔。
图5为本发明的一种废水脱酚工艺流程图;
图6为本发明的一种废水脱酚工艺流程图;
图7为本发明的一种废水脱酚工艺流程图;
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
所述图5、图7中,编号代表为1为调节罐,2为冷却器,3为萃取剂罐,4为萃取脱酚装置,5为萃取剂回收装置,6为多功能塔。
所述图6中,编号代表为1为多功能塔,2为萃取脱酚装置,3为萃余水相汽提塔,4为萃取剂回收装置,5为一级分凝罐,6为二级分凝罐,7为三级分凝罐,8为萃取剂罐,9为油水分离器,10为热进料,11为冷进料,12为加压注碱处。
图8为本发明的一种废水除油脱酚工艺流程图;
图9为本发明的一种废水除油脱酚工艺流程图;
所述图8、图9中,编号代表为:1为调节罐,2为冷却器,3为萃取剂罐,4为萃取脱酚除油装置,5为萃取剂回收装置,6为分离装置,7为多功能塔。
具体实施例
实施例1
某煤化工厂,煤化工废水处理量为57吨/小时,其中油含量为1309mg/L,油含量中可溶性油含量为584mg/L,按照如图1的工艺设备流程图进行废水除油,步骤如下:
a.废水预处理:首先废水进入调节罐加酸使其pH在4.4,通过冷却器冷却到40℃;
b.萃取除油:将经过预处理的废水经过泵送入萃取塔顶部,与从底部进入的萃取剂(环己烷)进行逆流萃取,萃取剂与废水的体积比为1:10,塔板数为13,塔顶压力0.5MPa,温度40℃,塔底压力为1.1MPa,温度36℃;萃取后萃取相从塔顶采出,萃取除油后的水相从塔底采出,送后续处理工段;
c.萃取剂回收:萃取后萃取相进入萃取剂回收塔,萃取剂回收塔塔顶压力为0.4MPa,塔顶温度为93℃,塔底压力为0.65MPa,塔底温度为120℃;塔顶获得萃取剂,送至萃取剂罐循环使用,塔底采出液冷却后得到回收油品。
检测:检测处理后水中所含油基本为可溶性油,可溶性油含量为42mg/l,故除油率(萃取前后含油量变化率)为96.79%,可溶性油除去率(萃取前后可溶性油含量变化率)为92.81%,除油效果尤其是除去可溶性油效果良好。
实施例2
某煤化工厂,煤化工废水处理量为80吨/小时,其中油含量为1530mg/L,油含量中可溶性油含量为570mg/L,按照如图2的工艺设备流程图进行废水除油,步骤如下:
a废水预处理:首先废水进入调节罐加酸使其pH在3.5,通过冷却器冷却到16℃;
b.萃取除油:将经过预处理的废水经过泵送入萃取塔顶部,与从底部进入的萃取剂(环己烷)进行逆流萃取,萃取剂与废水的体积比为1:5,塔板数为1,塔顶压力0.1MPa,温度15℃,塔底压力为0.12MPa,温度16℃,萃取相从塔顶采出;萃取除油后的水相从塔底采出,送往后续处理工段;
c.萃取剂回收:萃取后萃取相进入萃取剂回收塔,萃取剂回收塔塔顶压力为0.3MPa,塔顶温度为100℃,塔底压力为0.8MPa,塔底温度为140℃;塔顶获得萃取剂,送至萃取剂罐循环使用,塔底采出液送入萃取液分离罐后的油中间罐作为回收油品。
检测:检测处理后的水中所含油基本为可溶性油,可溶性油含量为48mg/L,故除油率(萃取前后含油量变化率)为96.86%,可溶性油除去率(萃取前后可溶性油含量变化率)为91.58%,除油效果尤其是除去可溶性油效果良好。
实施例3
某煤化工厂,煤化工废水处理量为53吨/小时,其中油含量为1257mg/L,油含量中可溶性油含量为420mg/L,按照如图3的工艺设备流程图进行废水除油,步骤如下:
a.废水预处理:首先废水进入调节罐加酸使其pH在5.5,通过冷却器冷却到30℃;
b.萃取除油:将经过预处理的废水经过泵送入萃取塔顶部,与从底部进入的萃取剂(环己烷)进行逆流萃取,萃取剂与废水的体积比为1:8,塔板数为12,塔顶压力0.1MPa,温度28℃,塔底压力为0.8MPa,温度30℃,萃取相从塔顶采出;萃取除油后的水相从塔底采出,进入汽提塔回收萃取剂,处理后的水送往后续工序处理;
c.萃取剂回收:萃取后萃取相进入萃取剂回收塔,萃取剂回收塔塔顶压力为0.4MPa,塔顶温度为95℃,塔底压力为0.7MPa,塔底温度为130℃;塔顶获得萃取剂,送至萃取剂罐循环使用,塔底采出液经冷却后得到油品;萃取后水相进入汽提塔回收萃取剂。
检测:检测处理后的水中所含油基本为可溶性油,可溶性油含量为34mg/L,故除油率(萃取前后含油量变化率)为97.30%,可溶性油除去率(萃取前后可溶性油含量变化率)为91.90%,除油效果尤其是除去可溶性油效果良好。
实施例4
某煤化工厂,煤化工废水处理量为60吨/小时,其中油含量为1322mg/L,油含量中可溶性油含量为480mg/L,按照如图4的工艺设备流程图进行废水除油,步骤如下:
a废水预处理:首先废水进入调节罐加酸使其pH在3.5,通过冷却器冷却到30℃;
b.萃取除油:将经过预处理的废水经过泵送入萃取塔顶部,与从底部进入的萃取剂(环己烷)进行逆流萃取,萃取剂与废水的体积比为1:9,塔板数为6,塔顶压力0.1MPa,温度29℃,塔底压力为0.6MPa,温度30℃,萃取相从塔顶采出;萃取除油后的水相从塔底采出,送往后续处理工段;
c.萃取剂回收:萃取后萃取相进入萃取剂回收塔,萃取剂回收塔塔顶压力为0.12MPa,塔顶温度为90℃,塔底压力为0.5MPa,塔底温度为140℃;塔顶获得萃取剂,送至萃取剂罐循环使用,塔底采出液经冷却后得到油品;
d.水相后续处理工段:萃取后水相进入脱酸脱氨多功能塔,脱除酸性气去酸性气体处理;中上部侧线采出氨气,去氨精制;中部侧线采出含有萃取剂的少量侧线水,直接送往调节罐;底部出水为处理后的废水,送往后续工序处理。
检测:检测处理后的水中所含油基本为可溶性油,可溶性油含量为42mg/L,故除油率(萃取前后含油量变化率)为96.92%,可溶性油除去率(萃取前后可溶性油含量变化率)为91.25%,除油效果尤其是除去可溶性油效果良好。
实施例5
某煤化工厂,煤化工废水处理量为57吨/小时,其中总酚含量为15680mg/l,按照如图5的工艺设备流程图进行废水脱酚,步骤如下:
a.废水预处理:首先废水进入调节罐加酸使其pH在3.4,通过冷却器冷却到40℃;
b.萃取脱酚:将经过预处理的废水经过泵送入萃取塔顶部,与从底部进入的萃取剂(环己烷)进行逆流萃取,萃取剂与废水的体积比为1:10,塔板数为13,塔顶压力0.5MPa,温度40℃,塔底压力为1.1MPa,温度36℃;萃取后萃取相从塔顶采出,萃取脱酚后的水相从塔底采出,送后续处理工段;
c.萃取剂回收:萃取后萃取相进入萃取剂回收塔,萃取剂回收塔塔顶压力为0.2MPa,塔顶温度为90℃,塔底压力为0.55MPa,塔底温度为120℃;塔顶获得萃取剂,送至萃取剂罐循环使用,塔底采出液冷却后得到回收粗酚产品。
检测:检测处理后废水中所含总酚含量为435mg/l,故总酚除去率(萃取前后总酚含量变化率)为97.22%,脱酚效果良好。
实施例6
某煤化工厂,煤化工废水处理量为57吨/小时,其中总酚含量为12760mg/l,按照如图6的工艺设备流程图进行废水脱酚,步骤如下:
a.废水预处理:将废水经过换热后用泵送入多功能中上部作为热进料,多功能塔中部设加压注碱位。多功能顶部采出酸性气体,气酸性气体处理,侧线采出氨气经三级分凝装置后去氨精制;底部为预处理后废水;
b.萃取脱酚:将经过预处理的废水经过泵送入萃取塔顶部,与从底部进入的萃取剂(环己烷)进行逆流萃取,萃取剂与废水的体积比为1:11,塔板数为12,塔顶压力0.5MPa,温度40℃,塔底压力为1.1MPa,温度36℃;萃取后萃取相从塔顶采出,萃取脱酚后的水相从塔底采出,送后续处理工段;
c.萃取剂回收:萃取后萃取相进入萃取剂回收塔,萃取剂回收塔塔顶压力为0.2MPa,塔顶温度为90℃,塔底压力为0.55MPa,塔底温度为120℃;塔顶获得萃取剂,送至萃取剂罐循环使用,塔底采出液冷却后得到回收粗酚产品。
d.水相后续处理工段:萃取脱酚后水相进入萃余水相汽提塔,塔顶压力为0.1MPa,塔顶温度为60-120℃,塔底压力为0.3MPa,塔底温度为80-200℃,塔顶采出的萃取剂与水的共沸物冷却后进入油水分离器,油水分离器上层油相溢流至溶剂罐以循环利用,下层水回塔顶作为冷回流;塔底采出液,部分用于步骤(a)中冷进料,其他部分送后续处理。
检测:检测处理后水中所含的总酚含量为390mg/l,故总酚去除率(萃取前后总酚含量变化率)为96.94%,脱酚效果良好。
实施例7
某煤化工厂,煤化工废水处理量为50吨/小时,其中总酚含量为21450mg/l按照如图7的工艺设备流程图进行废水脱酚,步骤如下:
a废水预处理:首先废水进入调节罐加酸使其pH在3.0,通过冷却器冷却到40℃;
b.萃取脱酚:将经过预处理的废水经过泵送入萃取塔顶部,与从底部进入的萃取剂(环己烷)进行逆流萃取,萃取剂与废水的体积比为1:9,塔板数为14,塔顶压力0.1MPa,温度32℃,塔底压力为0.5MPa,温度35℃,萃取相从塔顶采出;萃取脱酚后的水相从塔底采出,送往后续处理工段;
c.萃取剂回收:萃取后萃取相进入萃取剂回收塔,萃取剂回收塔塔顶压力为0.4MPa,塔顶温度为100℃,塔底压力为0.65MPa,塔底温度为130℃;塔顶获得萃取剂,送至萃取剂罐循环使用,塔底采出液经冷却分离后得到粗酚;
d.水相后续处理工段:萃取后水相进入脱酸脱氨多功能塔,脱除酸性气去酸性气体处理;中上部侧线采出氨气,去氨精制;中部侧线采出含有萃取剂的少量侧线水,直接送往调节罐;底部出水为处理后的废水,送往后续工序处理。
检测:检测处理后的水中所含总酚含量为548mg/l,故总酚去除率(萃取前后总酚含量变化率)为97.44%,脱酚效果良好。
实施例8
某煤化工厂,煤化工废水处理量为68吨/小时,其中油含量为1084mg/L,油含量中可溶性油含量为540mg/L,总酚含量为8565mg/l,按照如图8的工艺设备流程图进行废水除油脱酚,步骤如下:
a废水预处理:首先废水进入调节罐加酸使其pH在3.2,通过冷却器冷却到30℃;
b.萃取除油脱酚:将经过预处理的废水经过泵送入萃取塔顶部,与从底部进入的萃取剂(环己烷)进行逆流萃取,萃取剂与废水的体积比为1:6,塔板数为12,塔顶压力0.1MPa,温度28℃,塔底压力为0.8MPa,温度30℃,萃取相从塔顶采出;萃取除油脱酚后的水相从塔底采出,进入汽提塔回收萃取剂,处理后的水送往后续工序处理;
c.萃取剂回收:萃取后萃取相进入萃取剂回收塔,萃取剂回收塔塔顶压力为0.24MPa,塔顶温度为95℃,塔底压力为0.57MPa,塔底温度为135℃;塔顶获得萃取剂,送至萃取剂罐循环使用,塔底采出液经冷却分离后得到油品和酚钠盐,酚钠盐经进一步酸洗处理后得到粗酚产品。
检测:检测处理后的水中所含油基本为可溶性油,可溶性油含量为40mg/L,故除油率(萃取前后含油量变化率)为96.31%,可溶性油除去率(萃取前后可溶性油含量变化率)为92.59%;总酚含量为153mg/l,故总酚去除率(萃取前后总酚含量变化率)为98.21%,除油脱酚效果尤其是除去可溶性油效果良好。
实施例9
某煤化工厂,煤化工废水处理量为50吨/小时,其中油含量为1172mg/L,油含量中可溶性油含量为480mg/L,总酚含量为21450mg/l按照如图9的工艺设备流程图进行废水除油脱酚,步骤如下:
a.废水预处理:首先废水进入调节罐加酸使其pH在5.0,通过冷却器冷却到40℃;
b.萃取除油脱酚:将经过预处理的废水经过泵送入萃取塔顶部,与从底部进入的萃取剂(环己烷)进行逆流萃取,萃取剂与废水的体积比为1:9,塔板数为14,塔顶压力0.1MPa,温度32℃,塔底压力为0.75MPa,温度35℃,萃取相从塔顶采出;萃取除油脱酚后的水相从塔底采出,送往后续处理工段;
c.萃取剂回收:萃取后萃取相进入萃取剂回收塔,萃取剂回收塔塔顶压力为0.35MPa,塔顶温度为105℃,塔底压力为0.75MPa,塔底温度为130℃;塔顶获得萃取剂,送至萃取剂罐循环使用,塔底采出液经冷却分离后得到油品和酚钠盐,酚钠盐经进一步酸洗后得到粗酚产品;
d.水相后续处理工段:萃取后水相进入脱酸脱氨多功能塔,脱除酸性气去酸性气体处理;中上部侧线采出氨气,去氨精制;中部侧线采出含有萃取剂的少量侧线水,直接送往调节罐;底部出水为处理后的废水,送往后续工序处理。
检测:检测处理后的水中所含油基本为可溶性油,可溶性油含量为62mg/L,故除油率(萃取前后含油量变化率)为94.71%,可溶性油除去率(萃取前后可溶性油含量变化率)为87.08%;总酚含量为548mg/l,故总酚去除率(萃取前后总酚含量变化率)为97.44%,除油脱酚效果尤其是除去可溶性油效果良好。
由上述九个实施例可知,采用本工艺方法后,处理后的废水油含量降低至34~62mg/L,除油率达到94.71%~97.30%,可溶性油除去率达到87.08~92.81%,处理后的废水酚含量降低至153~548mg/L,脱酚率达到96.94~98.21%,达到了良好的除油脱酚效果,并有效降低了其中可溶性油的含量。经统计,萃取剂回收率为91.4~93.5%,回收率高。
Claims (6)
1.一种煤化工领域废水除油脱酚的方法,所述除油脱酚是指除油和/或脱酚,所述油包括可溶性油;所述方法包括以下步骤:
a、废水预处理:原料废水进入调节罐,按照除油脱酚的需要调节废水的pH值和温度;
b、萃取除油脱酚:将经过预处理的废水送入混合装置中,加萃取剂搅拌、澄清,分离出萃取相及水相,除油脱酚后的水相送后续处理工段;
c、萃取剂回收:经萃取除油脱酚后的萃取相进入回收装置进行回收,其特征在于:
所述除油脱酚使用的萃取剂为环己烷;
所述废水预处理步骤中,调节废水的pH值和温度为:pH≤6.0,水温为5~40℃;
所述混合装置为萃取塔,所述萃取除油脱酚步骤具体为:将经过预处理的废水送入萃取装置顶部,与从底部进入的萃取剂逆流萃取,萃取剂与废水的体积比为1:1~1:20,塔板数为1~20,塔顶压力0.1~0.7MPa,温度≤60℃;塔底压力为0.5~1.1MPa,塔底温度≤60℃,萃取相从塔顶采出;萃取除油脱酚后的水相从塔底采出,送往后续处理工段;
所述回收装置为萃取剂回收塔,萃取剂回收步骤具体为:经萃取除油脱酚后的萃取相进入萃取剂回收塔回收萃取剂,萃取剂回收塔塔顶压力为0.1~0.6MPa,塔顶温度60~150℃,塔底压力0.4~0.8MPa,塔底温度85~200℃,塔顶得到萃取剂,送至萃取剂罐循环使用;塔底采出液送分离装置分离后得到油和/或酚钠盐。
2.如权利要求1所述的煤化工领域废水除油脱酚的方法,其特征在于,所述萃取回收塔塔底采出液分离装置包括碱洗塔,分离得到油品和酚钠盐,酚钠盐经进一步酸洗后得到粗酚。
3.如权利要求1所述的煤化工领域废水除油脱酚的方法,其特征在于,所述回收装置为板式塔、填料塔或板式塔与填料塔的混合结构塔。
4.如权利要求1或2所述的煤化工领域废水除油脱酚的方法,其特征在于,所述废水预处理步骤中,调节废水的pH值和温度为:pH3.0~5.0,水温为20~40℃。
5.如权利要求1所述的煤化工领域废水除油脱酚的方法,其特征在于,所述萃取塔采用浮顶罐,且夏天有降温措施。
6.如权利要求1所述的煤化工领域废水除油脱酚的方法,其特征在于,所述萃取除油脱酚后水相的后续处理工段为:利用汽提塔或多功能塔进行萃取剂回收,脱除酸性气去酸性气体处理;中上部侧线采出氨气,去氨精制;中部侧线采出含有萃取剂的少量侧线水,直接送往调节罐;底部出水为处理后的废水,送往后续工序处理。
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