CN104528974A - 煤提质污水除油工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤提质污水除油工艺。该工艺包括如下步骤：a、将煤提质污水过滤，除去大颗粒污染物；过滤后送入污水池；b、用供料泵将污水池中的污水送入一号陶瓷膜过滤器进行过滤；c、一号陶瓷膜过滤器排污口排出的污水通入二号陶瓷膜过滤器进行过滤，二号陶瓷膜过滤器排污口排出的污水直接回流至供料泵入口；其中，一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的出水口排出的废水送入下一工序。利用本发明工艺对煤提质污水进行除油处理，出水含油率均小于20mg/L，满足后续萃取及生化系统对含油率的要求；利用本发明工艺对煤提质污水进行处理，简单、快捷、高效、节约能耗，清洗周期达到6～8天，值得推广应用。

Description

煤提质污水除油工艺
技术领域
本发明涉及煤化工技术领域，具体涉及一种煤提质污水除油工艺。
背景技术
煤提质(原煤在600～800℃时，间接受热的过程)技术目前还未成熟，其产生的污水处理工艺处于空白，目前个别煤提质项目的废水处理技术多为煤焦化废水或煤气化污水处理技术的借鉴，实际运行效果不理想，投资、运行费用偏高。处理煤提质污水的技术主要包括：焚烧工艺(包括污水焚烧、“污水”形成前汽态焚烧)、吸附工艺(絮凝、吸附)、传统工艺(除油、脱酚、蒸氨、生化处理及高级氧化)。
焚烧工艺分两种方式，一种是在上世纪80～90年代开发的污水直接焚烧，当时焦化行业规模较小，产生的水量较少，利用焚烧技术能够不外排污水，处理较彻底。焚烧方式是利用热解主工艺或外部的煤气作为燃烧介质，将喷雾的污水在高温(1100℃)下实现有毒物质、污染物质转化，最终通过外排含CO2、N2及H2O等气体实现污染物消除。
另一种是在系统污水为汽态时(含高水份)，将其送入煤气燃烧炉，焚烧的热量作为原煤的干燥热源。焚烧过程需要煤气作为热源供应，大量的水份焚烧成本非常高，据报道，焚烧污水的成本约为1200～1500元/吨，同时焚烧的过程中，系统对运营人员的稳定操控要求较高，操作不当，将导致更大的周边环境污染；温度上升，饱和蒸汽压升高，污水焚烧设备在高温高压下运行，存在安全隐患。
吸附工艺是利用吸附介质的多孔、比表面积大，吸附性强的特点，将污水中的有毒物质、污染物及油吸附下来，通过改善污水中酸、碱环境，调整投加药剂的配比，实现污水净化功能，污水处理过程半焦的消耗量为354kg/m3，活性炭消耗量434kg/m3，半焦如果按照300元/吨算，活性炭如果按照1500元/吨算，仅吸附剂需要的费用为757元/m3，处理成本较高，这部分成本不包含絮凝剂、酸、碱调节剂的用量。
相比前两种工艺，传统工艺工况温和，运行费用偏低，用的也最多。主要参照的是焦化废水的处理技术，因为煤提质在低温(600-800℃)反应，焦化在1100℃左右运转，煤提质与焦化的污水污染物成份存在差异，污水处理效果不理想。
煤提质污水中含油、酚、长链烷烃、氨等不易降解的污染物，需要经过预处理逐步去除，煤提质废水中含油高会导致如下问题：
1)煤提质污水中煤焦油含量高，萃取单元在运行过程中污水容易乳化，影响萃取及污水处理效果，蒸氨单元在运行一段时间后会结块、存在堵管，堵塞换热器等问题，影响工艺的稳定性。
2)污水中油含量过高，影响后续生化系统中菌种的正常代谢，造成生化运行效果不理想。
3)煤提质污水中的煤焦油及氨氮含量较高，煤焦油及氨氮作为价值产品，需要回收，以降低成本。
在预处理阶段，污水成分复杂，重力除油后，需要进一步降低水中含油，满足后续工艺进水要求。通常采用介质过滤、重力分离+气浮等工艺，而介质过滤多为死端过滤形式，污水中的污染物较容易在过滤介质上粘附，堵塞，导致运行中断，频繁冲洗，增加反洗耗水量，影响系统稳定运行。而重力分离+气浮工艺，若用空气气浮，会使污水中部分煤焦油及氨氮氧化，影响回收酚的品质；用氮气作为气浮介质时，需要增加制氮机，提高系统运行能耗。气浮在运行过程中，出水水质会因药剂配伍、水温、油的乳化程度受到较大影响，出水含油往往大于50mg/L，不能满足后续工艺及生化系统含油率＜20mg/L的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新的煤提质污水除油工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：煤提质污水除油工艺，包括以下步骤：
a、将煤提质污水过滤，除去大颗粒污染物；过滤后送入污水池；
b、用供料泵将污水池中的污水送入一号陶瓷膜过滤器进行过滤；
c、一号陶瓷膜过滤器排污口排出的浓水通入二号陶瓷膜过滤器进行过滤，二号陶瓷膜过滤器排污口排出的浓水直接回流至供料泵入口；
一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的出水口排出的废水送入下一工序。
其中，上述工艺步骤a中，送入污水池的污水停留20分钟以上，然后将污水表面的油污排放至废油回收池。
其中，上述工艺中，一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的出水口排出的废水送入萃取工序进行进一步处理。
其中，上述工艺中，当一号陶瓷膜过滤器或二号陶瓷膜过滤器的进水口和出水口的压差达到0.03～0.06MPa时，供料泵停止工作，对一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器进行清洗，清洗后开启供料泵继续对煤提质污水进行除油。
其中，上述工艺中，一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的陶瓷膜孔径5～100nm。
其中，上述工艺中，控制一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的陶瓷膜膜表面流速2～7m/s。
其中，上述工艺中，所述煤提质污水已经过重力除油处理。
本发明的有益效果是：首先，本发明将陶瓷膜过滤器应用于煤提质污水的除油处理，取得了较好的效果，并且在一号陶瓷膜过滤器后增加二号陶瓷膜过滤器，充分利用一号陶瓷膜过滤出水的侧压头，防止压头损失，在相同能耗下增加系统产水量，提高效率；另外，本发明将二号陶瓷膜过滤器排污口排出的浓水直接通向一号陶瓷膜供料泵的入口，充分利用了二号陶瓷膜过滤器排出污水的动能(或压头)，增加陶瓷膜管进水流量，使污水流速增大，膜管端面的冲刷效果更好，延长清洗周期，减少冲洗水量。利用本发明工艺对煤提质污水进行除油处理，出水含油率均小于20mg/L，满足后续萃取及生化系统对含油率的要求；利用本发明工艺对煤提质污水进行处理，简单、快捷、高效、节约能源，清洗周期可达到6-8天，值得推广应用。
附图说明
图1为本发明其中一种实施方式的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明煤提质污水除油工艺，包括以下步骤：
a、将煤提质污水过滤，除去大颗粒污染物；过滤后送入污水池；
b、用供料泵将污水池中的污水送入一号陶瓷膜过滤器进行过滤；
c、一号陶瓷膜过滤器排污口排出的浓水通入二号陶瓷膜过滤器进行过滤，二号陶瓷膜过滤器排污口排出的浓水直接回流至供料泵入口；
一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的出水口排出的废水送入下一工序。
本发明步骤a将煤提质污水进行过滤的设备可采用篮式过滤器，可轻松除去大块或大颗粒污染物，防止对供料泵造成损害。
优选的，上述工艺步骤a中，送入污水池的污水停留20分钟以上，然后将污水表面的油污排放至废油回收池，以此提高后续陶瓷膜过滤器的效率，减少对陶瓷膜过滤器的清洗，延长清洗周期。
本领域技术人员可以理解的，本发明工艺只是对煤提质污水进行除油处理，处理后的污水不能达到排放或回用的标准，因此在上述工艺中，一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的出水口排出的废水送入萃取工序进行进一步处理。
优选的，上述工艺中，当一号陶瓷膜过滤器或二号陶瓷膜过滤器的进水口和出水口的压差达到0.03～0.06MPa时，供料泵停止工作，对一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器进行清洗，清洗后开启供料泵继续对煤提质污水进行除油。陶瓷膜过滤端面结垢或附着有机污染物时，会严重严重影响陶瓷膜过滤器的效率，此时应该对陶瓷膜过滤器进行清洗，本发明清洗信号为陶瓷膜过滤器的进水口和出水口的压差达到0.03～0.06MPa，此时进行清洗最佳。
清洗步骤包括碱洗、酸洗和反洗，清洗之后恢复率可达到90％以上。
优选的，为了达到较好的除油效果，同时也能具有较好的工作效率，上述工艺中，一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的陶瓷膜孔径应在5～100nm之间。
优选的，为了提高除油效果，上述工艺中，控制一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的陶瓷膜膜表面流速2～7m/s。
优选的，上述工艺中，所述煤提质污水应经过重力除油处理，以减轻陶瓷膜过滤器负担，延长清洗周期。
下面通过实施例对本发明具体实施方式做进一步的处理，但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例之中。
实施例一
将煤提质污水过重力除油处理处理，过滤，除去大颗粒污染物；过滤后送入污水池静置20分钟以上，然后将污水表面的油污排放至废油回收池。
用供料泵将污水池中的污水送入一号陶瓷膜过滤器(型号HOTcCL-1；孔径30μm)进行过滤；一号陶瓷膜过滤器排污口排出的浓水通入二号陶瓷膜(型号HOTcCL-2；孔径：50μm)过滤器进行过滤，二号陶瓷膜过滤器排污口排出的浓水直接回流至供料泵入口；控制一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的陶瓷膜膜表面流速4～5m/s左右。
一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的出水口排出的废水送入萃取工序进行进一步处理，出水含油率19mg/L；检测到当一号陶瓷膜过滤器或二号陶瓷膜过滤器的进水口和出水口的压差达到0.03～0.06MPa之间时，供料泵停止工作，对一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器进行清洗，清洗后开启供料泵继续对煤提质污水进行除油，平均清洗周期6～8天，清洗后膜的通量恢复率90％以上。
实施例二
同样将煤提质污水过重力除油处理处理，过滤，除去大颗粒污染物；过滤后送入污水池静置20分钟以上，然后将污水表面的油污排放至废油回收池。
用供料泵将污水池中的污水送入陶瓷膜过滤器(型号HOTcCL-1；孔径:30μm)进行过滤；陶瓷膜过滤器排污口排出的浓水通入污水池循环；控制陶瓷膜过滤器膜表面流速4～5m/s左右；陶瓷膜过滤器出水口排出的废水送入萃取工序进行进一步处理，出水含油率15mg/L；检测到当陶瓷膜过滤器进水口和出水口的压差达到0.03～0.06MPa之间时，供料泵停止工作进行清洗，清洗后再继续对煤提质污水进行除油，平均清洗周期1～3天，相比于实施例一，处理每吨煤提质污水需增加清水消耗2倍以上，膜的通量恢复率＜90％，电耗增加2倍以上；同时碱洗、酸洗药耗增加，清洗效果不理想。

Claims (7)

1.煤提质污水除油工艺，其特征在于包括以下步骤：
a、将煤提质污水过滤，除去大颗粒污染物；过滤后送入污水池；
b、用供料泵将污水池中的污水送入一号陶瓷膜过滤器进行过滤；
c、一号陶瓷膜过滤器排污口排出的浓水通入二号陶瓷膜过滤器进行过滤，二号陶瓷膜过滤器排污口排出的浓水直接回流至供料泵入口；
一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的出水口排出的废水送入下一工序。
2.根据权利要求1所述的煤提质污水除油工艺，其特征在于：步骤a中，送入污水池的污水停留20分钟以上，然后将污水表面的油污排放至废油回收池。
3.根据权利要求1所述的煤提质污水除油工艺，其特征在于：一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的出水口排出的废水送入萃取工序进行进一步处理。
4.根据权利要求1所述的煤提质污水除油工艺，其特征在于：当一号陶瓷膜过滤器或二号陶瓷膜过滤器的进水口和出水口的压差达到0.03～0.06MPa时，供料泵停止工作，对一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器进行清洗，清洗后开启供料泵继续对煤提质污水进行除油。
5.根据权利要求1所述的煤提质污水除油工艺，其特征在于：一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的陶瓷膜孔径5～100nm。
6.根据权利要求1所述的煤提质污水除油工艺，其特征在于：控制一号陶瓷膜过滤器和二号陶瓷膜过滤器的陶瓷膜膜表面流速2～7m/s。
7.根据权利要求1所述的煤提质污水除油工艺，其特征在于：所述煤提质污水已经过重力除油处理。
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