CN108285216B - 一种离子液烷基化废水废渣联合处理工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离子液烷基化废水废渣联合处理工艺及装置。所述装置包括螺旋输送机、循环碱液泵、文氏管混合器、延时降温反应器、消解罐、ASO储罐、污水沉降槽、水封罐、ASO泵、过滤进料泵、过滤装置、污泥箱、污水收集池、污水泵等。处理工艺包括催化剂消解‑油水分离、污水沉降‑过滤、ASO脱气‑储存、排污收集等四个步骤。本发明利用碱性废水中和酸性废渣，运行成本低，工艺流程短，投资成本低、全过程自动化操作，处理后固废减量，油品回收利用，污水排污水处理场。

Description

一种离子液烷基化废水废渣联合处理工艺及装置
技术领域
本发明涉及炼厂离子液烷基化的废水、平衡催化剂废渣联合处理的环保生产方法，具体涉及一种对离子液烷基化装置废水、废渣处理的新工艺及装置，实现污水分级利用，固废减量化，属于烷基化工程技术领域。
背景技术
目前国内正在建设的离子液烷基化装置的排出的废水包括碱洗水、水洗水，废渣为平衡离子液催化剂经抽提、过滤分离出的泥状固渣，废水、废渣性质如表1所示。
表1废水、废渣排放表
Figure BDA0001540348050000011
目前，国内已经运行的一套离子液烷基化装置(山东德阳)的废水处理是加酸中和至中性，外排至污水处理场；催化剂废渣委托专业环保公司处理。该废水处理方式没有实现污水分级利用，废渣处理为污染源转移，处理成本高，不可控因素较多。
发明内容
本发明所要解决的问题在于提供一种低成本、技术可靠废水、自动化程度高的废渣联合处理工艺，并实现污水分级利用、固废减量化，避免二次污染。
为了解决上述问题，本发明提供了一种离子液烷基化废水废渣联合处理装置，其特征在于，包括进料口与待处理废渣连通的螺旋输送机，螺旋输送机的出料口通过排泥角阀(排泥角阀具备防堵、自清功能)依次连接文氏管混合器、延时降温反应器、消解罐，延时降温反应器上部设有排料口一，消解罐的底部分别连接循环碱液泵的进料口、污水沉降槽，消解罐的中部还通过液位计一及阀门与污水沉降槽的上部连通；循环碱液泵的进料口还与碱液管道、碱洗液管道、水洗液管道连通，碱液管道上接入有阀门，该阀门通过pH传感器与消解罐底部的出料口连通；循环碱液泵的出料口与文氏管混合器连接；消解罐的顶部通过角阀与ASO储罐连接，ASO储罐的顶部连接水封罐，水封罐的底部设有排料口二；ASO储罐的底部与ASO泵的进料口连接，ASO泵的出料口分别连接ASO油排出管道、文氏管混合器连通；污水沉降槽的上部靠近消解罐进料处设有隔油板，隔油板与消解罐进料处的污水沉降槽内壁构成的区域内设有吸油软管，吸油软管与ASO泵的进料口连接；污水沉降槽底部与过滤进料泵的进料口连接，过滤进料泵的出料口连接过滤装置，过滤装置的底部与压缩气体管道连通，过滤装置的上部连接处理后的废水排出管道，过滤装置的底部出料口的下方设有污泥箱；排料口一、排料口二与收集池连通，收集池内设有带液位计二的污水泵，污水泵的出料口与循环碱液泵的进料口连接。
优选地，所述延时降温反应器包括两端分别为进料口、出料口的蛇管，蛇管设于冷却水槽内。
优选地，所述消解罐、ASO储罐、污水沉降槽均为立式锥底罐；ASO储罐顶部设有非接触式雷达液位计。
优选地，所述液位计一采用浮球液位计。
优选地，所述过滤装置为板框过滤机、转鼓滤机、螺旋滤机或真空带式滤机。
优选地，所述循环碱液泵、过滤进料泵为开式叶轮渣浆泵；ASO泵为齿轮泵或螺杆泵。
本发明还提供了一种离子液烷基化废水废渣联合处理工艺，其特征在于，采用上述离子液烷基化废水废渣联合处理装置，包括以下步骤：
步骤1)：催化剂消解-油水分离步骤：待处理废渣与碱液管道排出的碱液、碱洗液管道排出的碱洗液、水洗液管道排出的水洗液、污水泵排出的排污回收水依次经文氏管混合器混合、延时降温反应器移走反应热，进入消解罐内沉降，油水分层，油层自压顶入ASO储罐；消解罐内的水相一部分循环，一部分外排至污水沉降槽；
步骤2)：污水沉降-过滤步骤：污水在污水沉降槽内沉降，携带的油相在隔油板前富集，用吸油软管吸出，通过ASO泵送回文氏管混合器，污水沉降槽底部由过滤进料泵抽出排至过滤装置，处理后的废水经处理后的废水排出管道至排污水处理场，过滤的滤饼从过滤装置底部排至污泥箱，滤饼作为固废出厂；滤饼为氢氧化铝、氢氧化铜混合物，含水60％左右。
步骤3)：ASO脱气-储存步骤：来自消解罐的ASO油与消解过程产生的氨气一起进入ASO储罐，氨气自储罐顶部逸出，为水封罐内水吸收，ASO油经ASO泵排至ASO排出管道；
步骤4)：排污收集步骤：排料口一、排料口二排出的污水进入污水收集池，液位计二感应液面至设定值时，污水泵自动将排污回收水送至消解罐。
优选地，所述步骤1)中延时降温反应器维持在40～99℃，通过通入冷却水或低压蒸汽调节循环碱液温度；延时降温反应器停留时间不低于2s。
优选地，所述步骤1)中pH传感器与碱液管道通过法兰连接，pH传感器插入碱液管道内，检测循环碱液PH值，pH传感器的设定值为6.0～9.0。
优选地，所述步骤2)中污水沉降罐内污水的停留时间不低于2小时。
上述平衡催化剂废渣消解，实际上是酸碱中和过程，酸性的氯铝酸离子液遇碱分解，析出ASO、烃类以及氯化铝、氯化铜等，氯化铝、氯化铜与碱继续反应，生成氢氧化铝、氢氧化铜沉淀，实现废渣油、固分离，固废减量，油品回收利用，其生产原理为：
NaOH+氯铝酸离子液＝烃类+CuCl2+AlCl3 (1) 消解反应
CuCl2+AlCl3+5NaOH＝Cu(OH)2↓+Al(OH)3↓+5NaCl (2) 沉淀反应
根据上述原理，本发明的废水、废渣处理系统外排的固废为Cu(OH)2、Al(OH)3混合沉淀物，经过压滤以泥饼形式排出，滤液为NaCl盐水，排至污水处理场处理。
依据上述原理，结合离子液烷基化废水、废渣处理要求，本发明提供一种离子液烷基化废水、废渣处理工艺，其特征在于：利用碱性废水处理酸性废渣，经过废渣消解、油水分离、污水沉降过滤、污油脱气回收等工序，实现固废减量、油品回收利用，处理后含盐污水排至污水处理场。
本发明结合同类烷基化装置“三废”处理经验，利用废水中的碱性，消解平衡催化剂，回收酸溶性油(ASO)，实现固废减量化，也为进一步回收氢氧化铜奠定基础。
本发明提供的离子液烷基化废水废渣联合处理工艺，相对于常规工艺，具有以下有益效果：
(1)工艺流程短、设备数量少，投资成本低；
(2)充分利用碱性废水中和酸性废渣，运行成本低；
(3)处理后固废减量，油品回收利用，污水排处理场；
(4)全过程自动化操作，装置运行稳定。
附图说明
图1为本发明提供的离子液烷基化废水废渣联合处理装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例
如图1所示，为本实施例提供的一种离子液烷基化废水废渣联合处理装置，其特征在于，包括进料口与待处理废渣A连通的螺旋输送机1，螺旋输送机1的出料口通过排泥角阀2依次连接文氏管混合器3、延时降温反应器4、消解罐5，延时降温反应器4包括两端分别为进料口、出料口的蛇管，蛇管设于冷却水槽内，延时降温反应器4上部设有排料口一D1。消解罐5的底部分别连接循环碱液泵7的进料口、污水沉降槽11，消解罐5的中部还通过液位计一LC1及阀门与污水沉降槽11的上部连通；循环碱液泵7的进料口还与碱液管道B、碱洗液管道C、水洗液管道D连通，碱液管道B上接入有阀门，该阀门通过pH传感器与消解罐5底部的出料口连通；循环碱液泵7的出料口与文氏管混合器3连接；消解罐5的顶部通过角阀6与ASO储罐8连接，ASO储罐8的顶部连接水封罐9，水封罐9的底部设有排料口二D2；ASO储罐8的底部与ASO泵10的进料口连接，ASO泵10的出料口分别连接ASO油排出管道E、文氏管混合器3连通；污水沉降槽11的上部靠近消解罐5进料处设有隔油板11-1，隔油板11-1与消解罐5进料处的污水沉降槽11内壁构成的区域内设有吸油软管15，吸油软管15与ASO泵10的进料口连接；污水沉降槽11底部与过滤进料泵12的进料口连接，过滤进料泵12的出料口连接过滤装置13，过滤装置13的底部与压缩气体管道F连通，过滤装置13的上部连接处理后的废水排出管道G，过滤装置13的底部出料口的下方设有污泥箱14；排料口一D1、排料口二D2与收集池16连通，收集池16内设有带液位计二LC2的污水泵17，污水泵17的出料口与循环碱液泵7的进料口连接。
消解罐5、ASO储罐8、污水沉降槽11均为立式锥底罐；ASO储罐8顶部设有非接触式雷达液位计。液位计一LC1采用浮球液位计。过滤装置13为板框过滤机、转鼓滤机、螺旋滤机或真空带式滤机。循环碱液泵7、过滤进料泵12为开式叶轮渣浆泵；ASO泵10为齿轮泵或螺杆泵。
一种离子液烷基化废水废渣联合处理工艺：
步骤1：催化剂消解-油水分离步骤：待处理废渣A与碱液管道B排出的碱液、碱洗液管道C排出的碱洗液、水洗液管道D排出的水洗液、污水泵17排出的排污回收水依次经文氏管混合器3混合、延时降温反应器4移走反应热，进入消解罐5内沉降，油水分层，油层自压顶入ASO储罐8；消解罐5内的水相一部分循环，一部分外排至污水沉降槽11；延时降温反应器维持在40～99℃，通过通入冷却水或低压蒸汽调节循环碱液温度；延时降温反应器停留时间不低于2s。pH传感器与碱液管道B通过法兰连接，pH传感器插入碱液管道B内，检测循环碱液PH值，pH传感器的设定值为6.0～9.0。
步骤2：污水沉降-过滤步骤：污水在污水沉降槽11内沉降，携带的油相在隔油板11-1前富集，用吸油软管15吸出，通过ASO泵10送回文氏管混合器3，污水沉降槽11底部由过滤进料泵12抽出排至过滤装置13，处理后的废水经处理后的废水排出管道G至排污水处理场，过滤的滤饼从过滤装置13底部排至污泥箱14，滤饼作为固废出厂；滤饼为氢氧化铝、氢氧化铜混合物，含水60％左右。污水沉降罐11内污水的停留时间不低于2小时。
步骤3：ASO脱气-储存步骤：来自消解罐5的ASO油与消解过程产生的氨气一起进入ASO储罐8，氨气自储罐顶部逸出，为水封罐9内水吸收，ASO油经ASO泵10排至ASO排出管道E；
步骤4：排污收集步骤：排料口一D1、排料口二D2排出的污水进入污水收集池16，液位计二LC2感应液面至设定值时，污水泵17自动将排污回收水送至消解罐5。

Claims (10)

1.一种离子液烷基化废水废渣联合处理装置，其特征在于，包括进料口与待处理废渣(A)连通的螺旋输送机(1)，螺旋输送机(1)的出料口通过排泥角阀(2)依次连接文氏管混合器(3)、延时降温反应器(4)、消解罐(5)，延时降温反应器(4)上部设有排料口一(D1)，消解罐(5)的底部分别连接循环碱液泵(7)的进料口、污水沉降槽(11)，消解罐(5)的中部还通过液位计一及阀门与污水沉降槽(11)的上部连通；循环碱液泵(7)的进料口还与碱液管道(B)、碱洗液管道(C)、水洗液管道(D)连通，碱液管道(B)上接入有阀门，该阀门通过pH传感器与消解罐(5)底部的出料口连通；循环碱液泵(7)的出料口与文氏管混合器(3)连接；消解罐(5)的顶部通过角阀(6)与回收酸溶性油储罐(8)连接，回收酸溶性油储罐(8)的顶部连接水封罐(9)，水封罐(9)的底部设有排料口二(D2)；回收酸溶性油储罐(8)的底部与回收酸溶性油泵(10)的进料口连接，回收酸溶性油泵(10)的出料口分别连接回收酸溶性油排出管道(E)、文氏管混合器(3)；污水沉降槽(11)的上部靠近消解罐(5)进料处设有隔油板，隔油板与消解罐(5)进料处的污水沉降槽(11)内壁构成的区域内设有吸油软管(15)，吸油软管(15)与回收酸溶性油泵(10)的进料口连接；污水沉降槽(11)底部与过滤进料泵(12)的进料口连接，过滤进料泵(12)的出料口连接过滤装置(13)，过滤装置(13)的顶部与压缩气体管道(F)连通，过滤装置(13)的上部连接处理后的废水排出管道(G)，过滤装置(13)的底部出料口的下方设有污泥箱(14)；排料口一(D1)、排料口二(D2)与收集池(16)连通，收集池(16)内设有带液位计二的污水泵(17)，污水泵(17)的出料口与循环碱液泵(7)的进料口连接。
2.如权利要求1所述的离子液烷基化废水废渣联合处理装置，其特征在于，所述延时降温反应器(4)包括两端分别为进料口、出料口的蛇管，蛇管设于冷却水槽内。
3.如权利要求1所述的离子液烷基化废水废渣联合处理装置，其特征在于，所述消解罐(5)、回收酸溶性油储罐(8)、污水沉降槽(11)均为立式锥底罐；回收酸溶性油储罐(8)顶部设有非接触式雷达液位计。
4.如权利要求1所述的离子液烷基化废水废渣联合处理装置，其特征在于，所述液位计一采用浮球液位计。
5.如权利要求1所述的离子液烷基化废水废渣联合处理装置，其特征在于，所述过滤装置(13)为板框过滤机、转鼓滤机、螺旋滤机或真空带式滤机。
6.如权利要求1所述的离子液烷基化废水废渣联合处理装置，其特征在于，所述循环碱液泵(7)、过滤进料泵(12)为开式叶轮渣浆泵；回收酸溶性油泵(10)为齿轮泵或螺杆泵。
7.一种离子液烷基化废水废渣联合处理工艺，其特征在于，采用权利要求1-6任意一项所述的离子液烷基化废水废渣联合处理装置，包括以下步骤：
步骤1)：催化剂消解-油水分离步骤：待处理废渣(A)与碱液管道(B)排出的碱液、碱洗液管道(C)排出的碱洗液、水洗液管道(D)排出的水洗液、污水泵(17)排出的排污回收水依次经文氏管混合器(3)混合、延时降温反应器(4)移走反应热，进入消解罐(5)内沉降，油水分层，油层自压顶入回收酸溶性油储罐(8)；消解罐(5)内的水相一部分循环，一部分外排至污水沉降槽(11)；
步骤2)：污水沉降-过滤步骤：污水在污水沉降槽(11)内沉降，携带的油相在隔油板前富集，用吸油软管(15)吸出，通过回收酸溶性油泵(10)送回文氏管混合器(3)，污水沉降槽(11)底部由过滤进料泵(12)抽出排至过滤装置(13)，处理后的废水经处理后的废水排出管道(G)至排污水处理场，过滤的滤饼从过滤装置(13)底部排至污泥箱(14)，滤饼作为固废出厂；
步骤3)：回收酸溶性油脱气-储存步骤：来自消解罐(5)的回收酸溶性油与消解过程产生的氨气一起进入回收酸溶性油储罐(8)，氨气自储罐顶部逸出，为水封罐(9)内水吸收，回收酸溶性油经回收酸溶性油泵(10)排至回收酸溶性油排出管道(E)；
步骤4)：排污收集步骤：排料口一(D1)、排料口二(D2)排出的污水进入污水收集池(16)，液位计二感应液面至设定值时，污水泵(17)自动将排污回收水送至消解罐(5)。
8.如权利要求7所述的离子液烷基化废水废渣联合处理工艺，其特征在于，所述步骤1)中延时降温反应器维持在40～99℃，通过通入冷却水或低压蒸汽调节循环碱液温度；延时降温反应器停留时间不低于2s。
9.如权利要求7所述的离子液烷基化废水废渣联合处理工艺，其特征在于，所述步骤1)中碱液管道(B)及消解罐(5)底部的出料管道上设有pH传感器，pH传感器的设定值为6.0～9.0。
10.如权利要求7所述的离子液烷基化废水废渣联合处理工艺，其特征在于，所述步骤2)中污水沉降槽(11)内污水的停留时间不低于2小时。
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氢氟酸的污染与防治;方慧萍;《石油化工环境保护》;19970330(第01期);全文 *

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