CN113943078B - 一种煤炭裂解产生污水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明一种煤炭裂解产生污水处理工艺，其包括如下步骤：S1、预处理；S2、过滤；S3、混合；S4、分离；S5：蒸馏；S6、排放。本发明通过在S2步骤中加入特定粒径的煤粉，提高了污水中焦油的去除效率；吸附了焦油的煤粉以及吸附了酚类物质的煤渣又可以作为去除无机盐的能源，燃烧产生的粉煤灰又可以作为去除酚类物质的吸附剂。因此，本发明有效的去除了焦油、酚类物质和无机盐，又充分利用了废水中的物质作为能源，降低了能源消耗，而且含有焦油的燃料燃烧效率高。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭污水处理领域，尤其涉及一种煤炭裂解产生污水处理工艺。
背景技术
煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上，是非常重要的能源，也是冶金、化学工业的重要原料，煤作为一种燃料，早在800年前就已经开始。煤被广泛用作工业生产的燃料，是从18世纪末的产业革命开始的。随着蒸汽机的发明和使用，煤被广泛地用作工业生产的燃料，给社会带来了前所未有的巨大生产力，推动了工业的向前发展，随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。煤炭热量高，标准煤的发热量为 7000大卡／千克。而且煤炭在地球上的储量丰富，分布广泛，一般也比较容易开采，因而被广泛用作各种工业生产中的燃料。
煤炭在裂解时候，会产生大量的废水和污水，废水主要来源是焦化厂生产过程的含油氨水以及生活污水，主要污染物为COD、氮氧、NH3、酚类物质、H3SO3等，然而现有的处理设备和方法不能有效的对污水中的焦油和酚类化合物进行处理，不具有多方面处理的功能，降低了污水处理的功能性，造成环境的污染，环保性较差。
在本申请申请人的前期申请CN110330146A中，提出一种煤炭裂解产生污水处理工艺及混合设备，该工艺包括以下步骤：
S1、预处理：通过污水管将需要处理的污水排放至处理箱内部的处理槽内，进行污水收集；
S2、过滤：将S1中收集的污水，通过分漏滤板对污水中的焦油和其他物质进行过滤，并且过滤后的水源通过通水管排至处理箱的底部，再将分漏滤板上的焦油进行推动，并且通过接料嘴和焦油管排至处理箱的外部；
S3、换热：通过冷风机的启动，向S型换热管的内部吹冷气，再通过S型换热管与分漏滤板进行换热；
S4、混合：将S2中过滤后液体，通过分支管排至混合机的内部，再通过无机盐嘴向混合机的内部注入药剂，再启动混合机，通过混合机的启动，就对混合机内部的液体和药剂进行混合，使得混合机内部污水中的酚类化合物进行凝固；
S5、分离：将S4中混合机内部的水源和凝固后的酚类化合物，通过分离设备对水源和凝固后的酚类化合物进行分离；
S6、排放，将S5中通过分离设备对水源和凝固后的酚类化合物进行分离后的水源，达到排放标准后通过水源管进行排放。
上述工艺虽然能够对煤炭裂解产生污水进行处理，但是其仍然存在诸多缺陷，例如，仅仅通过过滤处理，难以充分的去除煤焦油；再例如，再去除酚类化合物时，需要额外加入无机盐，这不仅提高了成本，也导致污水中无机盐的含量进一步增加，增加了污水后处理的难度；再例如，上述工艺缺少去除污水中无机盐的步骤，如果增加步骤又不可避免的提高了能源消耗。
发明内容
基于上述原因，本发明提出一种煤炭裂解产生污水处理工艺，其能够有效的去除煤焦油和无机盐，又不会显著增加能源消耗。具体而言，为了实现本发明的目的，本发明拟采用如下的技术方案：
本发明涉及一种煤炭裂解产生污水处理工艺，其包括如下步骤
S1、预处理：通过污水管将需要处理的污水排放至处理箱内部的处理槽内，进行污水收集；
S2、过滤：将S1中收集的污水加入0.5-2质量%的煤粉，充分混合之后通过分漏滤板对污水中的焦油和其他物质进行过滤，并且过滤后的水源通过通水管排至处理箱的底部，再将分漏滤板上的吸附了焦油的煤粉进行推动，并且通过接料嘴排至处理箱的外部并进行干燥，得到吸附焦油的煤粉；
S3、混合：将S2中过滤后液体，通过，分支管排至混合机的内部，再向混合机的内部注入1-3质量%的步骤S5燃烧之后的粉煤灰作为吸附剂，再启动混合机，通过混合机的启动，就对混合机内部的液体和粉煤灰进行混合，使得混合机内部污水中的酚类化合物被吸附；
S4、分离：将S4中混合机内部的水源和被吸附后的酚类化合物，通过分离设备对水源和吸附酚类化合物的粉煤灰进行分离，将分离得到的吸附酚类化合物的粉煤灰进行干燥；
S5：蒸馏：将步骤S2得到的吸附焦油的煤粉和步骤S4得到的吸附酚类化合物的粉煤灰进行混合，作为步骤S4所得到水源进行蒸馏的燃料，燃烧得到的粉煤灰作为步骤S3的吸附剂
S6、排放，将步骤S5中通过蒸馏得到的水源进行微生物发酵之后通过水源管进行排放，步骤S5蒸馏之后的残留物通过重结晶分离获取无机盐。
在本发明的一个优选实施方式中，所述步骤S2中的煤粉平均粒径为2-10mm；优选为2-4mm。本发明通过控制煤粉的平均粒径，有助于提高焦油的去除率。
在本发明的一个优选实施方式中，所述步骤S2中焦油的去除率为96质量%以上。
在本发明的一个优选实施方式中，所述步骤S3中粉煤灰的添加量为液体质量的1.5-2.5质量%。本发明通过控制粉煤灰的添加量，有助于提高酚类化合物的去除。
在本发明的一个优选实施方式中，所述步骤S4中酚类化合物的去除率为95质量%以上。
有益效果
本发明通过加入特定粒径的煤粉，提高了污水中焦油的去除效率；吸附了焦油的煤粉以及吸附了酚类物质的煤渣又可以作为去除无机盐的能源，燃烧产生的粉煤灰又可以作为去除酚类物质的吸附剂。因此，本发明有效的去除了焦油、酚类物质和无机盐，又充分利用了废水中的物质作为能源，降低了能源消耗，而且含有焦油的燃料燃烧效率高。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，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做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。
如无特殊说明，本发明实施例中所涉及的试剂均为市售产品，均可以通过商业渠道购买获得。
实施例1：
S1、预处理：通过污水管将需要处理的污水排放至处理箱内部的处理槽内，进行污水收集；
S2、过滤：将S1中收集的污水加入1质量%的平均粒径为3mm的煤粉，充分混合之后通过分漏滤板对污水中的焦油和其他物质进行过滤，并且过滤后的水源通过通水管排至处理箱的底部，再将分漏滤板上的吸附了焦油的煤粉进行推动，并且通过接料嘴排至处理箱的外部并进行干燥，得到吸附焦油的煤粉，通过该步骤，污水中的焦油被去除了98质量%；
S3、混合：将S2中过滤后液体，通过分支管排至混合机的内部，再向混合机的内部注入2质量%的步骤S5燃烧之后的粉煤灰作为吸附剂，再启动混合机，通过混合机的启动，就对混合机内部的液体和粉煤灰进行混合，使得混合机内部污水中的酚类化合物被吸附；
S4、分离：将S4中混合机内部的水源和被吸附后的酚类化合物，通过分离设备对水源和吸附酚类化合物的粉煤灰进行分离，通过该步骤，污水中的酚类物质被去除99质量%，将分离得到的吸附酚类化合物的粉煤灰进行干燥；
S5：蒸馏：将步骤S2得到的吸附焦油的煤粉和步骤S4得到的吸附酚类化合物的粉煤灰进行混合，作为步骤S4所得到水源进行蒸馏的燃料，燃烧得到的粉煤灰作为步骤S3的吸附剂；
S6、排放，将步骤S5中通过蒸馏得到的水源进行微生物发酵之后通过水源管进行排放，步骤S5蒸馏之后的残留物通过重结晶分离获取无机盐。
实施例2：
S1、预处理：通过污水管将需要处理的污水排放至处理箱内部的处理槽内，进行污水收集；
S2、过滤：将S1中收集的污水加入1质量%的平均粒径为5mm的煤粉，充分混合之后通过分漏滤板对污水中的焦油和其他物质进行过滤，并且过滤后的水源通过通水管排至处理箱的底部，再将分漏滤板上的吸附了焦油的煤粉进行推动，并且通过接料嘴排至处理箱的外部并进行干燥，得到吸附焦油的煤粉，通过该步骤，污水中的焦油被去除了95质量%；
S3、混合：将S2中过滤后液体，通过分支管排至混合机的内部，再向混合机的内部注入1质量%的步骤S5燃烧之后的粉煤灰作为吸附剂，再启动混合机，通过混合机的启动，就对混合机内部的液体和粉煤灰进行混合，使得混合机内部污水中的酚类化合物被吸附；
S4、分离：将S4中混合机内部的水源和被吸附后的酚类化合物，通过分离设备对水源和吸附酚类化合物的粉煤灰进行分离，通过该步骤，污水中的酚类物质被去除92质量%，将分离得到的吸附酚类化合物的粉煤灰进行干燥；
S5：蒸馏：将步骤S2得到的吸附焦油的煤粉和步骤S4得到的吸附酚类化合物的粉煤灰进行混合，作为步骤S4所得到水源进行蒸馏的燃料，燃烧得到的粉煤灰作为步骤S3的吸附剂；
S6、排放，将步骤S5中通过蒸馏得到的水源进行微生物发酵之后通过水源管进行排放，步骤S5蒸馏之后的残留物通过重结晶分离获取无机盐。
实施例3：
S1、预处理：通过污水管将需要处理的污水排放至处理箱内部的处理槽内，进行污水收集；
S2、过滤：将S1中收集的污水加入1质量%的平均粒径为10mm的煤粉，充分混合之后通过分漏滤板对污水中的焦油和其他物质进行过滤，并且过滤后的水源通过通水管排至处理箱的底部，再将分漏滤板上的吸附了焦油的煤粉进行推动，并且通过接料嘴排至处理箱的外部并进行干燥，得到吸附焦油的煤粉，通过该步骤，污水中的焦油被去除了88质量%；
S3、混合：将S2中过滤后液体，通过分支管排至混合机的内部，再向混合机的内部注入2质量%的步骤S5燃烧之后的粉煤灰作为吸附剂，再启动混合机，通过混合机的启动，就对混合机内部的液体和粉煤灰进行混合，使得混合机内部污水中的酚类化合物被吸附；
S4、分离：将S4中混合机内部的水源和被吸附后的酚类化合物，通过分离设备对水源和吸附酚类化合物的粉煤灰进行分离，通过该步骤，污水中的酚类物质被去除99质量%，将分离得到的吸附酚类化合物的粉煤灰进行干燥；
S5：蒸馏：将步骤S2得到的吸附焦油的煤粉和步骤S4得到的吸附酚类化合物的粉煤灰进行混合，作为步骤S4所得到水源进行蒸馏的燃料，燃烧得到的粉煤灰作为步骤S3的吸附剂；
S6、排放，将步骤S5中通过蒸馏得到的水源进行微生物发酵之后通过水源管进行排放，步骤S5蒸馏之后的残留物通过重结晶分离获取无机盐。
实施例4
S1、预处理：通过污水管将需要处理的污水排放至处理箱内部的处理槽内，进行污水收集；
S2、过滤：将S1中收集的污水加入1质量%的平均粒径为1mm的煤粉，充分混合之后通过分漏滤板对污水中的焦油和其他物质进行过滤，并且过滤后的水源通过通水管排至处理箱的底部，再将分漏滤板上的吸附了焦油的煤粉进行推动，并且通过接料嘴排至处理箱的外部并进行干燥，得到吸附焦油的煤粉，通过该步骤，污水中的焦油被去除了86质量%；
S3、混合：将S2中过滤后液体，通过分支管排至混合机的内部，再向混合机的内部注入4质量%的步骤S5燃烧之后的粉煤灰作为吸附剂，再启动混合机，通过混合机的启动，就对混合机内部的液体和粉煤灰进行混合，使得混合机内部污水中的酚类化合物被吸附；
S4、分离：将S4中混合机内部的水源和被吸附后的酚类化合物，通过分离设备对水源和吸附酚类化合物的粉煤灰进行分离，通过该步骤，污水中的酚类物质被去除93质量%，将分离得到的吸附酚类化合物的粉煤灰进行干燥；
S5：蒸馏：将步骤S2得到的吸附焦油的煤粉和步骤S4得到的吸附酚类化合物的粉煤灰进行混合，作为步骤S4所得到水源进行蒸馏的燃料，燃烧得到的粉煤灰作为步骤S3的吸附剂；
S6、排放，将步骤S5中通过蒸馏得到的水源进行微生物发酵之后通过水源管进行排放，步骤S5蒸馏之后的残留物通过重结晶分离获取无机盐。
比较例1：
S1、预处理：通过污水管将需要处理的污水排放至处理箱内部的处理槽内，进行污水收集；
S2、将S1中收集的污水，通过分漏滤板对污水中的焦油和其他物质进行过滤，并且过滤后的水源通过通水管排至处理箱的底部，再将分漏滤板上的焦油进行推动，并且通过接料嘴和焦油管排至处理箱的外部，通过该步骤，污水中的焦油被去除了82质量%；
S3、混合：将S2中过滤后液体，通过分支管排至混合机的内部，再向混合机的内部注入2质量%的步骤S5燃烧之后的粉煤灰作为吸附剂，再启动混合机，通过混合机的启动，就对混合机内部的液体和粉煤灰进行混合，使得混合机内部污水中的酚类化合物被吸附；
S4、分离：将S2中过滤后液体，通过分支管排至混合机的内部，再通过无机盐嘴向混合机的内部注入药剂，再启动混合机，通过混合机的启动，就对混合机内部的液体和药剂进行混合，使得混合机内部污水中的酚类化合物进行凝固，通过该步骤，污水中的酚被去除83质量%；
S5：蒸馏：将步骤S2得到的吸附焦油的煤粉作为步骤S4所得到水源进行蒸馏的燃料；
S6、排放，将步骤S5中通过蒸馏得到的水源进行微生物发酵之后通过水源管进行排放，步骤S5蒸馏之后的残留物通过重结晶分离获取无机盐。
以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。
Claims (4)
1.一种煤炭裂解产生污水处理工艺，其包括如下步骤
S1、预处理：通过污水管将需要处理的污水排放至处理箱内部的处理槽内，进行污水收集；
S2、过滤：将S1中收集的污水加入0.5-2质量%的煤粉，充分混合之后通过分漏滤板对污水中的焦油和其他物质进行过滤，并且过滤后的水源通过通水管排至处理箱的底部，再将分漏滤板上的吸附了焦油的煤粉进行推动，并且通过接料嘴排至处理箱的外部并进行干燥，得到吸附焦油的煤粉；
S3、混合：将S2中过滤后液体，通过分支管排至混合机的内部，再向混合机的内部注入1-3质量%的步骤S5燃烧之后的粉煤灰作为吸附剂，再启动混合机，通过混合机的启动，对混合机内部的液体和粉煤灰进行混合，使得混合机内部污水中的酚类化合物被吸附；
S4、分离：将S3中混合机内部的水源和被吸附后的酚类化合物，通过分离设备对水源和吸附酚类化合物的粉煤灰进行分离，将分离得到的吸附酚类化合物的粉煤灰进行干燥；
S5、蒸馏：将步骤S2得到的吸附焦油的煤粉和步骤S4得到的吸附酚类化合物的粉煤灰进行混合，作为步骤S4所得到水源进行蒸馏的燃料，燃烧得到的粉煤灰作为步骤S3的吸附剂；
S6、排放：将步骤S5中通过蒸馏得到的水源进行微生物发酵之后通过水源管进行排放，步骤S5蒸馏之后的残留物通过重结晶分离获取无机盐；所述步骤S2中的煤粉平均粒径为2-4mm。
2.根据权利要求1所述的煤炭裂解产生污水处理工艺，所述步骤S2中焦油的去除率为96质量%以上。
3.根据权利要求1所述的煤炭裂解产生污水处理工艺，所述步骤S3中粉煤灰的添加量为液体质量的1.5-2.5质量%。
4.根据权利要求3所述的煤炭裂解产生污水处理工艺，所述步骤S4中酚类化合物的去除率为95质量%以上。
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