CN107879535A - 一种用于煤中低温干馏废水的预处理方法 - Google Patents

一种用于煤中低温干馏废水的预处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于煤中低温干馏废水的预处理方法,该方法先将废水进行重力除油池、陶瓷膜过滤后去除重油及悬浮油,通过汽提脱酸脱氨,再通过萃取脱酚、破乳气浮去除乳化油和悬浮物,芬顿氧化提高废水可生化性后进一步调节pH,从而保证预处理最终出水油含量、氨、酚及可生化性达到生化进水要求;本发明通过有针对性的逐级脱除浮油、重油、悬浮油和乳化油,保证了预处理最终出水油含量达到生化进水要求,在此基础上通过对预处理除油、蒸氨、脱酚、提高废水可生化性的各单元优化组合,实现了对废水中焦油、氨、酚的高效回收,并提高废水可生化性,可保证后续生化系统运行的稳定性,具有良好的应用前景。

Description

一种用于煤中低温干馏废水的预处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及工业废水深度处理领域,特别是涉及一种用于煤中低温干馏废水的预 处理方法。
背景技术
[0002] 煤炭中低温煤千馏技术是以低阶煤作为原料,在600-800°C干馏得到半焦、焦油和 煤气产品的煤炭分质利用技术,其产生的废水与焦化废水类似,但由于所用煤种及工艺有 所差别,产生的废水与焦化废水也有区别,处理方式包含预处理、生化处理和深度处理,预 处理主要用于去除对生化系统有害的物质,主要污染物有二氧化碳、硫化氢等酸性气体、焦 油、煤灰、酚和氨,同时废水可生化性低,需要在预处理段增加提高废水可生化性措施。因 此,选取合适预处理工艺是后序生化系统稳定运行以及废水最终达标排放的关键。
[0003] 专利CN205368013U公开了一种兰炭废水预处理装置,该装置包括重力隔油、溶 气气浮、过滤、脱酚和氨氰分离器,该预处理方式没有对废水中酸性气体进行处理,没有专 门的乳化油去除措施,同时将气浮放在脱酚前面会使酚类氧化为可生化性差的醌类。
[0004] 专利CN206219334U公开了 一种兰炭废水预处理系统,该系统中仅包含除酚装置和 脱氨装置,采用先萃取后脱氨的方式,这样会由于废水PH值较高,造成脱酚效果差,同时没 有相应脱酸和除油等措施。
[0005] 上述预处理工艺均在一定的问题,因此开发出一种预处理效果好、各工艺能够组 合优化的预处理技术重要现实意义。
发明内容
[0006] 针对上述技术问题,本发明提供了 一种用于煤中低温干馏废水的预处理方法,该 方法对废水中浮油、重油、悬浮油和乳化油进行分级去除,采用汽提方式脱酸脱氨,萃取回 收酚类物质,芬顿氧化提高废水可生化性,保证了预处理最终出水油含量、氨、酚及可生化 性达到生化进水要求,运行稳定,具有良好的应用前景。
[0007] 为了解决上述问题,本发明采用以下 先将废水进行重力除油池、陶瓷膜过滤后去除重油及悬浮油,通过汽提脱酸脱氨,再通 过萃取脱酚、破乳气浮去除乳化油和悬浮物,芬顿氧化提高废水可生化性后进一步调节pH, 保证了预处理最终出水油含量、氨、酚及可生化性达到生化进水要求。
[0008] 所述重力除油优选平流式除油池,水力停留时间优选为3h〜5h。
[0009] 平流式除油池的集油斗内重油采用蒸汽间接加热,排油加热温度在70 °C以上。
[0010] 过滤优选采用微滤膜的陶瓷膜进行过滤,采用蒸汽和过滤出水混合反冲洗的方 式。
[0011] 汽提脱酸脱氨采用单塔塔顶脱酸侧线脱氨或者双塔先脱酸后脱氨的方式,脱氨前 将废水pH调至1〇以上。
[0012] 萃取脱酚前将废水pH调节至3〜5,萃取剂优选为甲基异丁基酮、二异丙醚、醋酸丁 酯或磷酯类络合萃取剂-煤油稀释剂中的一种。
[0013] 所述萃取剂与废水之比为1:1〜5:1。
[0014] 破乳气浮采用聚醚类破乳剂,投加量为50〜300ppm,气浮以氮气作为气源。
[0015]芬顿氧化提高废水可生化性,依次投加硫酸亚铁和双氧水,所述硫酸亚铁与双氧 水摩尔比优选为1:3,双氧水投加量优选为200mg/L〜1000mg/L。
[0016]与现有技术相比,本发明具有以下有益效果: 1、 本发明公开了一种用于煤中低温干馏废水的预处理新方法,该方法对水中浮油、重 油、悬浮油和乳化油进行分级去除,保证了预处理最终出水油含量达到生化进水要求; 2、 本发明对废水中各污染物油、酚、氨和煤灰有针对性的去除,先通过重力除油和陶瓷 膜过滤去除大部分焦油及煤灰,防止后续汽提脱酸脱氨单元堵塞换热器及塔板;先进行脱 氨降低废水的PH,可减少后续萃取前调节pH的硫酸用量;调节萃取脱酚废水pH为3-5,可为 后序萃取、破乳和芬顿氧化同时创造酸性环境,避免反复调节废水pH;该方法合理安排了各 污染物去除顺序,保证整个预处理系统的去除效果及稳定性; 3、 通过对预处理的各单元优化组合,实现了对废水中焦油、氨、酚的高效回收,并提高 废水可生化性,可保证后续生化系统运行的稳定性。
附图说明
[0017]图1是本发明一种用于煤中低温干馏废水的预处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图和实施例来进一步说明本发明的技术方案: 如图1所示,一种用于煤中低温干镏废水的预处理方法,先将废水进行重力除油池、陶 瓷膜过滤后去除重油及悬浮油,通过汽提脱酸脱氨,再通过萃取脱酚、破乳气浮去除乳化油 和悬浮物,芬顿氧化提高废水可生化性后进一步调节pH,保证了预处理最终出水油含量、 氨、酚及可生化性达到生化进水要求。。
[0019] 其中,重力除油优选平流式除油池,水力停留时间优选为3h〜5h,如3h、3.5h、4h、 4.5h、5h等,而平流式除油池的集油斗内重油采用蒸汽间接加热,排油加热温度在70°C以 上;过滤优选采用微滤膜的陶瓷膜进行过滤,采用蒸汽和过滤出水混合反冲洗的方式;汽提 脱酸脱氨采用单塔塔顶脱酸侧线脱氨或者双塔先脱酸后脱氨的方式,脱氨前将废水pH调至 10以上;萃取脱酚前将废水pH调节至3〜5,pH可为3、3.5、4、4 • 5、5等,采用的萃取剂优选为甲 基异丁基酮、二异丙醚、醋酸丁酯或磷酯类络合萃取剂-煤油稀释剂中的一种;萃取剂与废 水之比为1:1〜5:1,如1:1、2:1、3:1、4:1、5:1。
[0020] 破乳气浮采用聚醚类破乳剂,投加量为5〇〜300ppm,气浮以氮气作为气源;芬顿氧 化降低C0D,依次投加硫酸亚铁和双氧水,所述硫酸亚铁与双氧水摩尔比优选为1:3,双氧水 投加量优选为200mg/L~1000mg/L,可为200mg/L、300 mg/L、400 mg/L、500 mg/L、600 mg/L、 700 mg/L、800 mg/L、900 mg/L、1000 mg/L。
[0021] 实施例1: 某煤中温千馏企业废水,水质主要指标为:COD 20000mg/L,总酚:4000mg/L,油: 1000mg/L,NH4_N 2000mg/L,C〇2 1500mg/L,H2S 100mg/L,pH为8.1。
[0022] 废水处理过程如下:废水在重力除油池停留时间4h,除油池底部集油斗内重油采 用蒸汽间接加热,排油加热温度在70°C以上,重力除油后废水进入陶瓷膜过滤器过滤脱除 煤灰和一部分悬浮油,陶瓷膜采用蒸汽和过滤出水混合反冲洗,经重力除油和陶瓷膜过滤 出水油含量可降低为150mg/L以下,出水进入脱酸脱氨单元,采用双塔脱酸脱氨,脱氨前将 废水pH调节为10以上,将废水中二氧化碳、硫化氢和氨氮分别脱除至30,20和200mg/L。脱酸 脱氨出水调节pH为5,进入萃取脱酚单元,采用磷酸三丁之-煤油为萃取剂,萃取剂与废水之 比为5:1,萃取脱酚单元包括萃取单元和萃取剂回收利用单元,经萃取后废水总酚可降低至 300mg/L以下,COD降低为6000mg/L,脱酚出水进入破乳气浮单元,包含加药区和气浮区,力口 药区所加破乳剂为聚醚类破乳剂,投加量为50ppm,气浮区以氮气作为气源,采用密闭气浮 装置,对产生的废气进行处理,破乳气浮单元出水油含量可降低为30mg/L以下。破乳气浮单 元出水进入芬顿氧化单元先投加硫酸亚铁,后投加双氧水,其中硫酸亚铁与双氧水摩尔比 为1:3,双氧水投加量为300nig/L,芬顿氧化出水进入pH调节池,调节出水pH为7-8,芬顿氧化 可将废水COD从6000mg/L降低至4500mg/L,总酸200tng/L,B/C比可从0.24提高至0 • 38。
[0023] 废水经过整套预处理工艺,废水出水指标如下:C0D为5500mg/L,总酚:200mg/L, 油:30mg/L,NH4-N 200mg/L,C〇2 30mg/L,H2S 20mg/L,pH为7.4,B/C为0.38。
[0024] 实施例2: 某煤中温干馏企业废水,水质主要指标为:COD 32000mg/L,总酚:7000mg/L,油: 1500mg/L,NH4-N 2500mg/L,C〇2 2500mg/L,H2S 120mg/L,pH^8.3〇 [0025] 废水处理过程如下:废水在重力除油池停留时间4h,除油池底部集油斗内重油采 用蒸汽间接加热,排油加热温度在70°C以上,重力除油后废水进入陶瓷膜过滤器过滤脱除 煤灰和一部分悬浮油,陶瓷膜采用蒸汽和过滤出水混合反冲洗,经重力除油和陶瓷膜过滤 出水油含量可降低为150mg/L以下,出水进入脱酸脱氨单元,采用双塔脱酸脱氨,脱氨前将 废水pH调节为10以上,将废水中二氧化碳、硫化氢和氨氮分别脱除至30mg/L、20 mg/L和 200mg/L。脱酸脱氨出水调节pH为5,进入萃取脱酚单元,采用甲基异丁基酮作为萃取剂,萃 取剂与废水之比为3:1,萃取脱酚单元包括萃取单元和萃取剂回收利用单元,经萃取后废水 总酚可降低至400mg/L以下,C0D降低为7000mg/L,脱酚出水进入破乳气浮单元,包含加药区 和气浮区,加药区所加破乳剂为聚醚类破乳剂,投加量为lOOpprn,气浮区以氮气作为气源, 采用密闭气浮装置,对产生的废气进行处理,破乳气浮单元出水油含量可降低为30mg/L以 下。破乳气浮单元出水进入芬顿氧化单元先投加硫酸亚铁,后投加双氧水,其中硫酸亚铁与 双氧水摩尔比为1:3,双氧水投加量为400mg/L,芬顿氧化出水进入ph调节池,调节出水pH为 7-8,芬顿氧化可将废水C0D从7000mg/L降低至5500mg/L,总酷降低至250mg/L,B/C比可从 0.21提尚至0.36。
[0026]废水经过整套预处理工艺,废水出水指标如下:C0D为5500mg/L,总酚:250mg/L, 油:3〇mg/L,NH4_N 2〇Omg/L,C〇2 30mg/L,H2S 20mg/L,pH为7.5,B/C为0.36。
[0027] 实施例3: 某煤低温干馈企业废水,水质主要指标为:COD 52000mg/L,总酚:12000mg/L,油: 1800mg/L,NH4-N 3000mg/L,C〇2 3500mg/L,H2S 150mg/L,pH^/8.5〇 [0028]废水处理过程如下:废水在重力除油池停留时间5h,除油池底部集油斗内重油采 用蒸汽间接加热,排油加热温度在70°C以上,重力除油后废水进入陶瓷膜过滤器过滤脱除 煤灰和一部分悬浮油,陶瓷膜采用蒸汽和过滤出水混合反冲洗,经重力除油和陶瓷膜过滤 出水油含量可降低为200mg/L以下,出水进入脱酸脱氨单元,采用双塔脱酸脱氨,脱氨前将 废水pH调节为10以上,将废水中二氧化碳、硫化氢和氨氮分别脱除至30mg/L、2〇mg/L和 200mg/L。脱酸脱氨出水调节pH为4,进入萃取脱酚单元,采用醋酸丁酯作为萃取剂,萃取剂 与废水之比为2:1,萃取脱酚单元包括萃取单元和萃取剂回收利用单元,经萃取后废水总酚 可降低至500mg/L以下,COD降低为8000mg/L,脱酚出水进入破乳气浮单元,包含加药区和气 浮区,加药区所加破乳剂为聚醚类破乳剂,投加量为150ppm,气浮区以氮气作为气源,采用 密闭气浮装置,对产生的废气进行处理,破乳气浮单元出水油含量可降低为3〇mg/L以下。破 乳气浮单元出水进入芬顿氧化单元先投加硫酸亚铁,后投加双氧水,其中硫酸亚铁与双氧 水摩尔比为1:3,双氧水投加量为600mg/L,芬顿氧化出水进入pH调节池,调节出水pH为7-8, 芬顿氧化可将废水COD从8000mg/L降低至5500mg/L,总酚300mg/L,B/C比可从0.19提高至 0.35〇
[0029] 废水经过整套预处理工艺,废水出水指标如下:C0D为5500mg/L,总酚:300mg/L, 油:30mg/L,NH4_N 200mg/L,C02 30mg/L,H2S 20mg/L,pH为7.6,B/C为0.35。
[0030] 最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照 较佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明 的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在 本发明的权利要求的保护范围当中。

Claims (9)

1. 一种用于煤中低温干馏废水的预处理方法,其特征在于,先将废水进行重力除油池、 陶瓷膜过滤后去除重油及悬浮油,通过汽提脱酸脱氨,再通过萃取脱酚、破乳气浮去除乳化 油和悬浮物,芬顿氧化提高废水可生化性后进一步调节pH,保证了预处理最终出水油含量、 氨、酚及可生化性达到生化进水要求。
2. 如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于,所述重力除油优选平流式除油池,水 力停留时间优选为3h〜5h。
3. 如权利要求2所述的预处理方法,其特征在于,平流式除油池的集油斗内重油采用蒸 汽间接加热,排油加热温度在7〇°C以上。
4. 如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于,过滤优选采用微滤膜的陶瓷膜进行过 滤,采用蒸汽和过滤出水混合反冲洗的方式。
5. 如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于,汽提脱酸脱氨采用单塔塔顶脱酸侧线 脱氨或者双塔先脱酸后脱氨的方式,脱氨前将废水PH调至1〇以上。
6. 如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于,萃取脱酚前将废水PH调节至3〜5,萃取 剂优选为甲基异丁基酮、二异丙醚、醋酸丁酯或磷酯类络合萃取剂-煤油稀释剂中的一种。
7. 如权利要求6所述的预处理方法,其特征在于,所述萃取剂与废水之比为1:1〜5:1。
8. 如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于,破乳气浮米用聚醚类破乳剂,投加量 为50〜300ppm,气浮以氮气作为气源。
9. 如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于,芬顿氧化提高废水可生化性,依次投 加硫酸亚铁和双氧水,所述硫酸亚铁与双氧水摩尔比优选为1: 3,双氧水投加量优选为 200mg/L〜1000mg/L。
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