CN110498564A

CN110498564A - 一种焦化、兰炭废水低成本高效处理工艺

Info

Publication number: CN110498564A
Application number: CN201910767156.5A
Authority: CN
Inventors: 吕志; 芦远卓
Original assignee: Shijiazhuang Huijie Technology Co Ltd
Current assignee: Shijiazhuang Huijie Technology Co Ltd
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2019-11-26

Abstract

本发明属于废水处理技术领域，提出了一种焦化、兰炭废水低成本高效处理工艺，包括以下步骤：S1.除油：除去焦化、兰炭废水中的煤焦油和颗粒较大的悬浮油及悬浮物，得到除油后的焦化、兰炭废水；S2.高负压强化气提除氨：将步骤S1得到的除油后的焦化、兰炭废水在‑0.08～‑0.03MPa、35～50℃下进行高负压强化气提，得到气相氨和液相废水；S3.吸附脱酚：对步骤S2得到的液相废水进行吸附脱酚，吸附时采用吸附剂吸附废水中的酚，得到脱酚后的废水；S4.生化出水：对步骤S3得到的脱酚后的废水进行生化处理，处理后的水达标排放。通过上述技术方案，解决了现有技术中焦化、兰炭废水成本高、处理效果不好的问题。

Description

一种焦化、兰炭废水低成本高效处理工艺

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种焦化、兰炭废水低成本高效处理工艺。

背景技术

焦化厂是钢铁企业生产的重要组成部分，焦炭是钢铁冶炼的重要原材料，炼焦回收的化工产品供给许多行业的生产。焦化厂生产的主要任务是进行煤的高温干馏一炼焦，以及回收处理在炼焦过程中所产生的副产品。焦化废水是炼焦、煤气在高温干馏、净化及副产品回收过程中，产生含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水，是一种高CODcr、高酚值、高氨氮且很难处理的一种工业有机废水。其主要来源有三个：一是剩余氨水，它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水，其水量占焦化废水总量的一半以上，是焦化废水的主要来源；二是在煤气净化过程中产生出来的废水，如煤气终冷水和粗苯分离水等；三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。兰炭废水主要来源于煤气净化工段的剩余循环水、熄焦废水以及厂区生活污水，兰炭废水中化学需氧量(COD)和氨氮含量较高，并含有有机酚类物质和少量焦油等其它有机污染物，兰炭废水的COD、氨氮和酚类物质的含量相对更高些，都属于难降解高浓度有机废水。

目前国内主流的焦化、兰炭废水处理工艺及大致成本如图1所示，焦化、兰炭废水经除油、蒸馏塔蒸氨、氧化脱酚醛预处理、多段生化等步骤，该步骤中采用蒸馏塔蒸氨需要20～40元/M³，且根据多个厂家生化后的出水HPLC色谱分析结果，形成色度以及COD难以继续氧化降低的主要原因是酚类，大约残留余量为20～50ppm。特别是在低浓度下，继续氧化除酚的成本会大幅提高，因此，开发一种低成本高效处理焦化、兰炭废水的工艺，是焦化厂当下急需解决的问题。

发明内容

本发明提出一种焦化、兰炭废水低成本高效处理工艺，解决了现有技术中焦化、兰炭废水成本高、处理效果不好的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种焦化、兰炭废水低成本高效处理工艺，包括以下步骤：

S1.除油

除去焦化、兰炭废水中的煤焦油和悬浮油及悬浮物，得到除油后的焦化、兰炭废水；

S2.高负压强化气提除氨

将步骤S1得到的除油后的焦化、兰炭废水在-0.08～-0.03MPa、35～50℃下进行高负压强化气提，得到气相氨和液相废水；

S3.吸附脱酚

对步骤S2得到的液相废水进行吸附脱酚，吸附时采用吸附剂吸附废水中的酚，得到脱酚后的废水；

S4.生化出水

对步骤S3得到的脱酚后的废水进行生化处理，处理后的水达标排放。

作为进一步的技术方案，步骤S2中高负压强化气提压力为-0.05MPa，温度为35℃。

作为进一步的技术方案，步骤S3中吸附剂为大孔吸附树脂。

作为进一步的技术方案，所述大孔吸附树脂为HT-47型、CAD-47型、CAD-49型、HT-PA、HT-PB、HT-B、HT-312型、HT-1600型大孔吸附树脂中的一种。

作为进一步的技术方案，步骤S3中大孔吸附树脂吸附酚后采用质量分数为2％的氢氧化钠溶液进行解吸，解吸后得到的粗酚经精制得到酚类副产品，对解吸后的大孔吸附树脂采用浓度为0.5～10％的次氯酸钠进行定期强制再生和超强制再生，再生复原后的大孔吸附树脂返回步骤S3中循环利用。

作为进一步的技术方案，所述定期强制再生为用浓度为0.5％的次氯酸钠溶液进行强制再生，每两周进行1～3次；所述超强制再生为用浓度为先用1～10％的次氯酸钠溶液强制再生，顶空后水洗，再用浓度为1％的盐酸进行强制再生，每两个月进行1次。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、与现有技术中的焦化废水处理工艺相比，本发明的焦化、兰炭废水处理工艺取得了意料不到的效果，不仅使处理后的出水中COD和酚类含量大大降低同时处理成本也大大降低。

2、现有技术中对焦化废水直接用蒸馏塔蒸氨，蒸馏温度高，且蒸出的气体中水蒸气含量高，能耗较高，而本发明中采用高负压强化气体，操作温度在35～50℃，且气提后得到的气相中水蒸气含量低，能耗大大降低，同样得到30％的氨水，本发明中只需将20％的氨水蒸馏即可，而现有技术中需要从废水中直接蒸馏，本发明所需的蒸馏塔的体积比现有技术中所需的蒸馏塔体积缩小了6～8倍，大大降低了设备成本，因此，本发明的处理工艺操作温度更低、能耗更低，使得成本大大降低，为企业节省了开资，带来经济效益，适合推广使用。

3、现有技术中采用氧化脱酚处理后经生化处理后出水中酚类残留量高，COD含量高达150mg/L，而本发明中采用大孔吸附树脂吸附脱酚，解吸后得到粗酚，粗酚精制后得到酚类副产品，可以进一步商业应用，为企业带来经济效益，另一方面，吸附效果好，经简单生化处理后出水中酚类残留量＜1ppm，COD含量＜50mg/L，处理效果大大提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为现有技术中焦化废水处理工艺流程图；

图2为本发明实施例1中焦化废水处理工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种焦化废水低成本高效处理工艺，包括以下步骤：

S1.除油

除去焦化废水中的煤焦油和颗粒较大的悬浮油及悬浮物，得到除油后的焦化废水；其中，焦化废水来自马鞍山钢铁股份有限公司，焦化废水中COD为5000mg/L；

S2.高负压强化气提除氨

将步骤S1得到的除油后的焦化、兰炭废水在-0.05MPa、35～50℃下进行高负压强化气提，得到气相氨和液相废水；气相氨经冷却后得到质量浓度为20％的氨水，采用普通蒸馏塔对氨水蒸馏处理，可得到质量浓度为30％的氨水；

S3.吸附脱酚

对步骤S2得到的液相废水进行吸附脱酚，吸附时采用HT-47型大孔吸附树脂作为吸附剂吸附废水中的酚，得到脱酚后的废水；大孔吸附树脂吸附酚后采用质量分数为2％的氢氧化钠溶液进行解吸，解吸后得到的粗酚经精制得到酚类副产品，对解吸后的大孔吸附树脂进行定期强制再生和超强制再生，强制再生为采用浓度为0.5％的次氯酸钠溶液进行强制再生，每两周进行1～3次，超强制再生为先用浓度为1～10％的次氯酸钠溶液强制再生，顶空后，视次氯酸钠的残留量适当水洗，再用浓度为1％的盐酸进行强制再生，每两个月进行1次，再生复原后的大孔吸附树脂返回步骤S3中循环利用；

S4.生化出水

对步骤S3得到的脱酚后的废水进行生化处理，处理后的出水中COD为20mg/L，酚浓度＜1ppm。

实施例2

一种兰炭废水低成本高效处理工艺，包括以下步骤：

S1.除油

除去兰炭废水中的煤焦油和颗粒较大的悬浮油及悬浮物，得到除油后的兰炭废水；其中，兰炭废水来自陕西煤业化工集团有限责任公司，兰炭废水中COD为5000mg/L；

S2.高负压强化气提除氨

将步骤S1得到的除油后的兰炭、兰炭废水在-0.03MPa、50℃下进行高负压强化气提，得到气相氨和液相废水；气相氨经冷却后得到质量浓度为20％的氨水，采用普通蒸馏塔对氨水蒸馏处理，可得到质量浓度为30％的氨水；

S3.吸附脱酚

对步骤S2得到的液相废水进行吸附脱酚，吸附时采用CAD-47型大孔吸附树脂作为吸附剂吸附废水中的酚，得到脱酚后的废水；大孔吸附树脂吸附酚后采用质量分数为2％的氢氧化钠溶液进行解吸，解吸后得到的粗酚经精制得到酚类副产品，对解吸后的大孔吸附树脂进行定期强制再生和超强制再生，强制再生为采用浓度为0.5％的次氯酸钠溶液进行强制再生，每两周进行1～3次，超强制再生为先用浓度为1～10％的次氯酸钠溶液强制再生，顶空后，视次氯酸钠的残留量适当水洗，再用浓度为1％的盐酸进行强制再生，每两个月进行1次，再生复原后的大孔吸附树脂返回步骤S3中循环利用；

S4.生化出水

对步骤S3得到的脱酚后的废水进行生化处理，处理后的出水中COD为35mg/L，酚浓度＜1ppm。

实施例3

一种兰炭废水低成本高效处理工艺，包括以下步骤：

S1.除油

除去兰炭废水中的煤焦油和颗粒较大的悬浮油及悬浮物，得到除油后的兰炭废水；其中，兰炭废水来自陕西榆林陕煤建设有限公司，兰炭废水中COD为9000mg/L；

S2.高负压强化气提除氨

将步骤S1得到的除油后的兰炭、兰炭废水在-0.08MPa、35℃下进行高负压强化气提，得到气相氨和液相废水；气相氨经冷却后得到质量浓度为20％的氨水，采用普通蒸馏塔对氨水蒸馏处理，可得到质量浓度为30％的氨水；

S3.吸附脱酚

对步骤S2得到的液相废水进行吸附脱酚，吸附时采用HT-1600型大孔吸附树脂作为吸附剂吸附废水中的酚，得到脱酚后的废水；大孔吸附树脂吸附酚后采用质量分数为2％的氢氧化钠溶液进行解吸，解吸后得到的粗酚经精制得到酚类副产品，对解吸后的大孔吸附树脂进行定期强制再生和超强制再生，强制再生为采用浓度为0.5％的次氯酸钠溶液进行强制再生，每两周进行1～3次，超强制再生为先用浓度为1～10％的次氯酸钠溶液强制再生，顶空后，视次氯酸钠的残留量适当水洗，再用浓度为1％的盐酸进行强制再生，每两个月进行1次，再生复原后的大孔吸附树脂返回步骤S3中循环利用；

S4.生化出水

对步骤S3得到的脱酚后的废水进行生化处理，处理后的出水中COD为25mg/L，酚浓度＜1ppm。

图1为现有技术中焦化废水处理工艺流程图，图2为本发明实施例1中焦化废水处理工艺流程图，对比图1、图2，本发明实施例1的焦化废水处理工艺与现有技术相比，具有如下区别：

表1本发明实施例1的焦化废水处理工艺与现有技术的区别

从表1中可以看出，本发明实施例1的焦化废水处理工艺处理效果更好，处理成本大大降低，与现有技术相比，具有如下突出的实质性特点和显著的进步：

第一、现有技术中对焦化废水直接用蒸馏塔蒸氨，蒸馏温度在90℃以上，且蒸出的气体中水蒸气含量高，能耗较高，而本发明中采用高负压强化气提，操作温度在35～50℃，且气提后得到的气相中水蒸气含量低，能耗大大降低，同样得到30％的氨水，本发明中只需将20％的氨水蒸馏即可，而现有技术中需要从废水中直接蒸馏，本发明所需的蒸馏塔的体积比现有技术中所需的蒸馏塔体积缩小了6～8倍，大大降低了设备成本；

第二，现有技术中采用氧化脱酚，脱酚后需经多段生化处理，而且经多段生化处理后出水中酚类残留量高，COD含量高达150mg/L，而本发明中采用大孔吸附树脂吸附脱酚，解吸后得到粗酚，粗酚精制后得到酚类副产品，可以进一步商业应用，带来商业价值，而且大孔吸附树脂吸附效果好，吸附脱酚后只需经简单生化处理即可，同时，经简单生化处理后出水中酚类残留量＜1ppm，COD含量＜50mg/L，处理效果大大提高。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种焦化、兰炭废水低成本高效处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1.除油

S2.高负压强化气提除氨

S3.吸附脱酚

S4.生化出水

2.根据权利要求1所述的一种焦化、兰炭废水低成本高效处理工艺，其特征在于，步骤S2中高负压强化气提压力为-0.05MPa，温度为35℃。

3.根据权利要求1所述的一种焦化、兰炭废水低成本高效处理工艺，其特征在于，步骤S3中吸附剂为大孔吸附树脂。

4.根据权利要求3所述的一种焦化、兰炭废水低成本高效处理工艺，其特征在于，所述大孔吸附树脂为HT-47型、CAD-47型、CAD-49型、HT-PA、HT-PB、HT-B、HT-312型、HT-1600型大孔吸附树脂中的一种。

5.根据权利要求3所述的一种焦化、兰炭废水低成本高效处理工艺，其特征在于，步骤S3中大孔吸附树脂吸附酚后采用质量分数为2％的氢氧化钠溶液进行解吸，解吸后得到的粗酚经精制得到酚类副产品，对解吸后的大孔吸附树脂采用浓度为0.5～10％的次氯酸钠进行定期强制再生和超强制再生，再生复原后的大孔吸附树脂返回步骤S3中循环利用。

6.根据权利要求5所述的一种焦化、兰炭废水低成本高效处理工艺，其特征在于，所述定期强制再生为用浓度为0.5％的次氯酸钠溶液进行强制再生，每两周进行1～3次；所述超强制再生为用浓度为先用1～10％的次氯酸钠溶液强制再生，顶空后水洗，再用浓度为1％的盐酸进行强制再生，每两个月进行1次。