CN108083559A - 煤热解产生的酚氨废水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤热解产生的酚氨废水处理方法，属于废水处理技术领域，具体包括以下步骤：一、降温除油预处理；二、气浮或过滤除油预处理；三、蒸氨预处理；四、浊水冷却循环生化预处理；五、生化处理及深度处理。通过该方法的处理，省略了蒸氨脱酚中的萃取脱酚工序，降低了煤化工行业污水处理成本，仍能达到废水零排放，无论从环保上，还是节能上，或是经济上都具有非常重要的意义。

Description

煤热解产生的酚氨废水处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种煤热解产生的酚氨废水处理方法。
背景技术
煤本身含有水分，煤在加热和热解时会产生含有氨和酚的废水，俗称酚氨废水，酚氨废水参与煤热解气的循环冷却，多余的要排出这个系统，排出的酚氨废水通常称谓剩余氨水，也称谓酚氨废水，但习惯把排到剩余氨水罐时的酚氨废水称谓剩余氨水，而从剩余氨水罐出来后就叫酚氨废水或直接叫氨水。
煤化工行业的污水处理是公认的最难处理的问题，处理成本大、不达标排放、行业偷排现象严重、重金属超标、有机物含量高、气味难闻，给人民的生命健康带来严重威胁。现在较为成功的处理工艺是，蒸氨+脱酚+生化+深度处理，然而，这种处理成本太高。如何彻底有效的解决这一难题成为行业期盼。
中国专利公开号CN102863112 A公开一种化工生产中产生的含酚和可分解氨盐的废水处理方法，特别是一种由单台设备实现氨盐分解并实现分离纯化的节能工艺，减少了设备投资，并采用差压精馏技术实现了能量的回收与再利用，降低了能量消耗；具体的说是一种通过脱酸脱氨耦合塔，采用侧线采出、差压精馏技术，实现单塔同时脱酸脱氨的过程，回收煤气化废水中的氨和酚，节能减排的同时简化工艺流程；该工艺仅仅通过脱酸脱氨回收氨和酚，得到的废水中有机物含量较高，还需要后续的工艺处理。
中国专利公开号CN 104926021 A公开一种酚氨废水处理装置，包括：一 段预处理、二段生化处理、三段深度处理；所述一段预处理包括重力隔油、油水分离、陶瓷过滤、蒸氨、萃取脱酚工艺；二段生化处理包括催化氧化、气浮、水解酸化、A/O生化、混凝沉淀、机械过滤工艺；三段深度处理包括臭氧催化氧化、活性炭过滤、超滤膜过滤、RO 反渗透工艺，一段预处理、二段生化处理、三段深度处理通过PLC控制系统，实现全套系统全自动化运行。但是该发明在一阶段需要萃取脱酚工艺，且后续工艺复杂，采用设备较多，整体成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种用酚氨废水作为冷却循环用水方法，使酚氨废水在冷却循环过程中，温度处于25~40℃之间，有利于有机物的酸化水解，既解决了萃取脱酚成本过高问题，又达到了废水提前生化预处理的效果。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种煤热解产生的酚氨废水处理方法，包括以下步骤：
1）降温除油预处理：煤热解产生的酚氨废水在剩余氨水罐中降温，通过降温，酚氨废水中的部分重油、轻油从酚氨废水中析出来，经重力分离，将油分离出去，完成酚氨废水的一次预处理；
2）气浮或过滤预处理：通过降温除油预处理后的酚氨废水经过气浮预处理设备处理或过滤设备处理，将小油珠聚集团聚与水分离，完成酚氨废水的二次预处理；
3）蒸氨预处理：通过气浮或过滤预处理后的酚氨废水经蒸氨系统，分离出大部分的酸性气、氨和易挥发的有机物，酚氨废水得到三次预处理；
4）作为浊水冷却循环生化预处理：蒸氨预处理后的酚氨废水进入热交换装置与冷却塔组成的冷却循环系统，作为浊水循环用冷却水，酚氨废水中的有机物在生化菌的作用下，大部分酚得到了有效酸化水解，一部分的水被蒸发，酚氨废水得到生化预处理；
5）生化处理及深度处理：浊水冷却循环生化预处理后，废水的生化性有一个提高，部分水被蒸发掉，浓缩的酚氨废水，包括污泥或生化菌，再进入调节池，通过厌氧、缺氧、好氧组成的生化系统，经生化系统进一步的消化有机物，再经泥水分离，处理后的酚氨废水已接近达标排放标准。
进一步的，所述步骤1）中降温的方法是在剩余氨水罐中设置冷却装置或增加剩余氨水罐的体积及散热面积，使酚氨废水自然降温。
进一步的，所述步骤2)中的气浮预处理设备处理为：降温除油预处理后的酚氨废水通过气浮预处理设备，使小油珠在气泡的带动下上浮，在液体表面聚集，在重力作用下完成部分油水分离。
进一步的，所述步骤2)中的过滤设备处理为：降温除油预处理后的酚氨废水通过过滤设备，小油珠在滤芯表面聚集团聚，被阻挡在过滤设备滤芯的外表面，实现部分油水分离。
本发明的有益效果是：
1、本发明公开一种煤热解产生的酚氨废水处理方法，除油方法有两步，第一步是使酚氨废水自然降温后，酚氨废水中的部分重油、轻油在水中的溶解度降低，其中，大部分为酚油，这些油从酚氨废水中析出来，经重力分离，将油分离出去；第二步是进一步通过气浮分离设备或过滤设备，将小油珠聚集与水分离，通过两步除油措施，一方面分离出有用物质，使其成为一种资源，另一方面增加了酚氨废水的可生化性。
2、蒸氨预处理将酚氨废水中过多的氨蒸发出来，一方面分离出有用的氨，另一方面减小可能散发的物质、生化菌需要的营养物质更匹配。
3、本发明减少了一个脱酚工序，使成本降低了很多，把浊水冷却循环成为了一种水资源利用，在利用的同时，废水温度在25~40℃，最优温度为28~38℃之间，适宜生化细菌的繁殖，水体中会很快自然产生水解酸化细菌，将酚酸化水解，为后续生化处理创造了条件；生化及深度处理，更是将废水得到有效环保处理或回收利用。
附图说明
图1为本发明实施例一的工艺流程图；
图2为本发明实施例二的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的描述。
实施例一
参见图1，煤热解产生的酚氨废水自氨水罐溢流至剩余氨水罐，在剩余氨水罐中设置冷却装置，使剩余氨水通过内部冷却进行降温，剩余氨水温度由80℃左右，降至40℃以下，酚类物质在水中的溶解度明显下降，酚氨废水中的部分重油、轻油在水中的溶解度降低，其中，大部分为酚油，这些油从酚氨废水中析出来，经重力分离，将油分离出去，完成酚氨废水的一次预处理；通过降温除油预处理后的酚氨废水经气浮预处理设备，使小油珠在气泡的带动下上浮，在液体表面聚集，在重力作用下完成部分油水分离，从而完成酚氨废水的二次预处理；通过气浮预处理后的酚氨废水经蒸氨系统，蒸氨系统是在蒸氨塔中进行的，从蒸氨的顶部，分离出大部分的酸性气（CO2/H2S/HCN）以及易挥发的有机物，此部分可进一步分离，而从蒸氨塔的侧线分离出氨和水蒸汽，氨的水溶液可进一步浓缩变成20~30%的浓氨水或液态氨，降低废水生化毒性；酚氨废水得到三次预处理，易挥发有机物被去除；蒸氨预处理后的酚氨废水进入煤气预净化冷鼓工段中横冷设备中的高温热交换段与冷却塔组成的冷却循环系统，作为浊水循环用冷却水，此时酚氨废水温度在28~38℃之间，此温度特别适宜生化细菌的繁殖，会很快自然产生水解酸化细菌，酚氨废水中的有机物在生化菌的作用下，大部分酚得到了有效酸化水解，一部分的水被蒸发，酚氨废水得到生化预处理；浊水冷却循环生化预处理后，废水的生化性有一个提高，部分水被蒸发掉，浓缩的酚氨废水，包括污泥或生化菌，再进入调节池，通过厌氧、缺氧、好氧组成的生化系统，经生化系统进一步的消化有机物，再经泥水分离，处理后的酚氨废水已接近达标排放标准，此水或直接用于焦煤的冷却或加湿。
实施例二
参见图2，酚氨废水自氨水罐溢流至剩余氨水罐，剩余氨水罐设置适当大些，罐体外面设置散热片，使剩余氨水通过外部散热自然降温，氨水温度由80℃左右，降至50℃以下，酚类物质在水中的溶解度明显下降，酚氨废水中的部分重油、轻油在水中的溶解度降低，其中，大部分为酚油，这些油从酚氨废水中析出来，经重力分离，将油分离出去，完成酚氨废水的一次预处理；通过降温除油预处理后的酚氨废水经亲水憎油的过滤设备，小油珠在滤芯表面聚集团聚，被阻挡在过滤设备滤芯的外表面，从而将小油珠聚集与水分离，完成酚氨废水的二次预处理；通过过滤预处理后的酚氨废水经蒸氨系统，蒸氨系统是在蒸氨塔中进行的，从蒸氨的顶部，分离出大部分的酸性气（CO2/H2S/HCN）以及易挥发的有机物，此部分可进一步分离，而从蒸氨塔的侧线分离出氨和水蒸汽，氨的水溶液可进一步浓缩变成20~30%的浓氨水或液态氨，降低废水生化毒性；酚氨废水得到三次预处理，易挥发有机物被去除；蒸氨预处理后的酚氨废水进入煤气预净化冷鼓工段中横冷设备中的高温热交换段与冷却塔组成的冷却循环系统，作为浊水循环用冷却水，此时酚氨废水温度在28~38℃之间，此温度特别适宜生化细菌的繁殖，会很快自然产生水解酸化细菌，酚氨废水中的有机物在生化菌的作用下，大部分酚氨得到了有效酸化水解，一部分的水被蒸发，酚氨废水得到生化预处理；浊水冷却循环生化预处理后，废水的生化性有一个提高，部分水被蒸发掉，浓缩的酚氨废水，包括污泥或生化菌，再进入调节池，通过厌氧、缺氧、好氧组成的生化系统，经生化系统进一步的消化有机物，再经泥水分离，处理后的酚氨废水已接近达标排放标准，此水经过臭氧、膜过滤等深度处理，用于锅炉用水，使酚氨废水全部得到有效环保处理或回收利用。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种煤热解产生的酚氨废水处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）降温除油预处理：煤热解产生的酚氨废水在剩余氨水罐中降温，通过降温，酚氨废水中的部分重油、轻油从酚氨废水中析出，经重力分离，将油分离出去，完成酚氨废水的一次预处理；
2）气浮或过滤预处理：通过降温除油预处理后的酚氨废水经过气浮预处理设备处理或过滤设备处理，将小油珠聚集团聚与水分离，完成酚氨废水的二次预处理；
3）蒸氨预处理：通过气浮或过滤预处理后的酚氨废水经蒸氨系统，分离出大部分的酸性气、氨和易挥发的有机物，酚氨废水得到三次预处理；
4）作为浊水冷却循环生化预处理：蒸氨预处理后的酚氨废水进入热交换装置与冷却塔组成的冷却循环系统，作为浊水循环用冷却水，酚氨废水中的有机物在生化菌的作用下，大部分酚得到了有效酸化水解，一部分的水被蒸发，酚氨废水得到生化预处理；
5）生化处理及深度处理：浊水冷却循环生化预处理后，部分水被蒸发掉，浓缩的酚氨废水，包括污泥或生化菌，再进入调节池，通过厌氧、缺氧、好氧组成的生化系统，经生化系统进一步的消化有机物，再经泥水分离，得到处理后的酚氨废水。
2.根据权利要求1所述的一种煤热解产生的酚氨废水处理方法，其特征在于：所述步骤1）中降温的方法是在剩余氨水罐中设置冷却装置或增加剩余氨水罐的体积及散热面积，使酚氨废水自然降温。
3.根据权利要求1所述的一种煤热解产生的酚氨废水处理方法，其特征在于：所述步骤2)中的气浮预处理设备处理为：降温除油预处理后的酚氨废水通过气浮预处理设备，使小油珠在气泡的带动下上浮，在液体表面聚集，在重力作用下完成部分油水分离。
4.根据权利要求1所述的一种煤热解产生的酚氨废水处理方法，其特征在于：所述步骤2)中的过滤设备处理为：降温除油预处理后的酚氨废水通过过滤设备，小油珠在滤芯表面聚集团聚，被阻挡在过滤设备滤芯的外表面，实现部分油水分离。
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