CN209143929U - 一种针状焦废水预处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种针状焦废水预处理系统,包括除油装置、除硫化物装置、除硫化物后出水储槽、过滤器、蒸氨进水调节水槽、蒸氨装置、换热器、蒸氨出水调节水槽、脱酚装置、脱酚后出水槽、树脂吸附装置、预处理出水槽。本实用新型解决了高浓度度污染物,组成复杂的针状焦废水处理难的问题。采用成熟稳定的处理工艺和设备,优化组合,靶向去除,有效地降低废水中的污染物浓度,同时回收有价值的工业原料,实现了针状焦废水的资源化处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域,尤其涉及一种针状焦废水预处理系统。
背景技术
国内外冶炼行业大多需要高功率、超高功率的石墨电极,特别是电炉炼钢技术的快速发展,对高功率、超高功率的石墨电极需求不断增加,针状焦具有高导电性、高耐热冲击性和耐氧化性,同时低硫、低氮,是电炉的理想电极材料。除此之外,针状焦作为新型的碳材料,因其易于石墨化、电导率高、灰分低等优异特性,成为一种优质的锂离子电池负极材料。随着国家节能、环保相关产业的大力发展,针状焦的需求将不断增长,同时其生产过程产生的高浓度废水处理问题也不容忽视。
生产针状焦产生的轻油分离废水中含有高浓度的硫化物、硫氰化物、酚类、氨氮等污染物,COD高达40000mg/L以上,酚类和氨氮浓度大于10000mg/L,硫化物大于5000mg/L,硫氰化物大于2000mg/L,是一种高浓度难降解的工业废水。对于该类废水的处理罕有报道。何连雨等《煤系针状焦生产废水处理的研究》论文,王雄等《某针状焦石化废水处理工程实例》研究论文,提及了针状焦废水的处理,但是论文中采用的污水属于经过稀释后的废水,各项污染物浓度很低,所以只采用生化处理工艺或后续氧化工艺对废水进行处理,未提及针状焦废水预处理。因此,未经稀释的针状焦废水含有高浓度有机和无机污染物,可生化性极差,无法直接进行生化处理,目前还没有对该类废水的处理工艺,成为针状焦企业扩大发展的一大难题。
实用新型内容
为了解决针状焦废水中高浓度的污染物,本实用新型提出了一种针状焦废水预处理系统,根据废水中污染物的组成和特征,采用除油→除硫化物→蒸氨→脱酚→树脂吸附预处理系统和处理方法,有效的降低废水中的污染物,提高废水的可生化性,符合生化处理要求,并回收有价值的工业原料。
为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案实现:
一种针状焦废水预处理系统,包括除油装置、除硫化物装置、除硫化物后出水储槽、过滤器、蒸氨进水调节水槽、蒸氨装置、换热器、蒸氨出水调节水槽、脱酚装置、脱酚后出水槽、树脂吸附装置、预处理出水槽;所述除油装置的出水口连接除硫化物装置的入水口,所述除硫化物装置的出水口连接除硫化物后出水储槽,所述除硫化物后出水储槽通过过滤器泵连接过滤器,所述过滤器的出水口连接蒸氨进水调节水槽,所述蒸氨进水调节水槽通过蒸氨进水泵连接蒸氨装置,蒸氨装置的出水口连接换热器,所述换热器的出水口连接蒸氨出水调节水槽,所述蒸氨出水调节水槽通过脱酚装置进水泵连接过滤器,过滤器的出水口连接脱酚装置,脱酚装置的出水口连接脱酚后出水槽,脱酚后出水槽通过树脂吸附进水泵连接树脂吸附装置,所述树脂吸附装置的出水口连接预处理出水槽。
所述的除硫化物装置连接聚合硫酸铁储罐。
所述蒸氨进水调节水槽连接碱液储罐。
所述蒸氨出水调节水槽连接硫酸储罐。
所述树脂吸附装置连接树脂再生液储罐和再生溶剂储罐。
与现有的技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型提供一种针状焦废水处理系统,解决了高浓度度污染物,组成复杂的针状焦废水处理难的问题。采用成熟稳定的处理工艺和设备,优化组合,靶向去除,有效地降低废水中的污染物浓度,同时回收有价值的工业原料,实现了针状焦废水的资源化处理。
附图说明
图1是本实用新型的针状焦废水处理系统工艺流程示意图。
图2是本实用新型的针状焦废水处理系统设备流程图。
图3是本实用新型的树脂吸附装置应用示意图。
图中:1-除油装置,2-除硫化物装置,3-蒸氨装置,4-换热器,5-脱酚装置,6-树脂吸附装置,7-过滤器,8-聚合硫酸铁储罐,9-碱液储罐,10-硫酸储罐,11-再生溶剂储罐,12-树脂再生液储罐,13-聚合硫酸铁泵,14-过滤器泵,15-碱液泵,16-蒸氨进水泵,17-硫酸泵,18-脱酚装置进水泵,19-树脂吸附进水泵,20-树脂吸附再生溶剂泵,21-除硫化物后出水储槽,22-蒸氨进水调节水槽,23-蒸氨出水调节水槽,24-脱酚后出水水槽,25-预处理出水水槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式进一步说明:
如图1-图3所示,一种针状焦废水预处理系统,包括除油装置1、除硫化物装置2、除硫化物后出水储槽21、过滤器7、蒸氨进水调节水槽22、蒸氨装置3、换热器4、蒸氨出水调节水槽23、脱酚装置5、脱酚后出水槽24、树脂吸附装置6、预处理出水槽25;所述除油装置1的出水口连接除硫化物装置2的入水口,所述除硫化物装置2的出水口连接除硫化物后出水储槽21,所述除硫化物后出水储槽21通过过滤器泵14连接过滤器7,所述过滤器7的出水口连接蒸氨进水调节水槽22,所述蒸氨进水调节水槽22通过蒸氨进水泵16连接蒸氨装置3,蒸氨装置3的出水口连接换热器4,所述换热器4的出水口连接蒸氨出水调节水槽23,所述蒸氨出水调节水槽23通过脱酚装置进水泵18连接过滤器7,过滤器7的出水口连接脱酚装置5,脱酚装置5的出水口连接脱酚后出水槽24,脱酚后出水槽24通过树脂吸附进水泵19连接树脂吸附装置6,所述树脂吸附装置6的出水口连接预处理出水槽25。树脂吸附装置6中填充强碱性阴离子交换树脂。
所述的除硫化物装置2连接聚合硫酸铁储罐8。
所述蒸氨进水调节水槽22连接碱液储罐9。
所述蒸氨出水调节水槽23连接硫酸储罐10。
所述树脂吸附装置6连接树脂再生液储罐12和再生溶剂储罐11。再生溶剂储罐11通过管道和树脂吸附再生溶剂泵20连接树脂吸附装置6的再生溶剂入口。树脂吸附装置6再生液出口连接树脂吸附再生液储罐12。
除油装置1可以采用:重力除油罐或陆用油水分离器。
除硫化物装置2可以采用:CAF曝气机。
蒸氨装置3可以采用:蒸氨塔。
脱酚装置5可以采用:萃取塔或离心萃取机。
一种针状焦废水预处理方法,包括如下步骤:
1)针状焦废水进入除油装置1,去除并分离重油和轻油;除油装置1出水进入除硫化物装置2,同时加入质量浓度为15%-40%聚合硫酸铁溶液,加入量为为废水质量的1%-5%,作为催化剂;鼓入空气氧化废水中的硫化物转化为硫酸盐,液气比体积为1:10-100;除硫化物后出水经过滤器7去除渣质后,加入质量浓度为10%-35%碱液,加入量为废水质量的1%-3%,混合后进入蒸氨装置3,去除氨氮并回收氨水,出水经过换热后进入蒸氨出水调节水槽23中;
2)蒸氨出水调节水槽23中的废水加入质量浓度为98%浓硫酸,加入量为废水质量的0.03%-0.1%,调节废水pH<5,经过滤器7去除机械杂质后,进入脱酚装置5,去除并回收酚类物质,脱酚后的水进入脱酚后出水槽24中;
3)脱酚后出水槽24中的废水进入树脂吸附装置6,吸附交换去除废水中的硫氰酸根离子进入预处理出水槽。
在上述步骤3)中,当树脂吸附装置6出水中硫氰酸根离子浓度≥10mg/L时,需要对树脂进行再生,采用质量浓度为4%-10%的氢氧化钠溶液作为再生溶剂,用量是2倍树脂体积。
最终预处理出水COD≤3500mg/L,氨氮≤100mg/L,挥发酚≤100mg/L,硫化物≤10mg/L,硫氰化物≤10mg/L,石油类≤10mg/L。
除油装置1出水采用重力自流方式连接除硫化物装置2;聚合硫酸铁储罐8通过管道和聚合硫酸铁泵13连接除硫化物装置2,除硫化物装置2出水溢流至除硫化物后出水储槽21中;除硫化物后出水储槽21出口接过滤器泵14,再连接过滤器7;过滤器7出口接蒸氨进水调节水槽22,碱液储罐9通过碱液泵15和管道连接蒸氨进水调节水槽22;蒸氨进水调节水槽22出口接蒸氨进水泵16,再连接蒸氨装置3;蒸氨装置3出水口连接换热器4,再连接蒸氨出水调节水槽23;硫酸储罐10出口连接硫酸泵17,再连接蒸氨出水调节水槽23;蒸氨出水调节水槽23出口连接脱酚装置进水泵18,再连接过滤器7;过滤器7出口连接脱酚装置5进水口,脱酚装置5出水口连接脱酚后出水槽24;脱酚后出水槽24出口接树脂吸附进水泵19,再连接树脂吸附装置6进水口;树脂吸附装置6出水口连接预处理出水槽25。
实施例:
实施例采用针状焦生产产生的轻油分离废水,处理量为1m3/h。
1)除油工艺,废水在除油装置1中停留时间为8h,温度55℃,去除并分离重油和轻油;
2)除硫化物工艺,除油装置1中间位置排水进入除硫化物装置2中,同时加入质量浓度为30%的聚合硫酸铁溶液,加入量为废水质量的2%,气液体积比为50:1,停留时间为1.5h,催化氧化废水中的硫化物转化为硫酸盐;
3)蒸氨工艺,除硫化物后出水经过滤器7去除渣质后,加入质量浓度为30%碱液,加入量为废水质量的1.2%,在蒸氨进水调节水槽22中混合均匀后进入蒸氨装置3,蒸氨装置3顶部压力为0.24MPa,蒸氨装置3顶部温度102℃,去除氨氮并回收氨水,出水经过换热后进入蒸氨出水调节水槽23;
4)蒸氨出水调节水槽23中的废水加入质量浓度为98%的浓硫酸,加入量为废水质量的0.05%,调节废水pH<5,经过滤器7去除机械杂质后,进入脱酚装置5,去除并回收酚类物质;
5)脱酚后出水槽24中的废水进入树脂吸附装置6,吸附流速为5倍树脂体积/h,吸附交换去除废水中的硫氰酸根离子,最终出水进入预处理出水槽25中。
当树脂吸附装置6出水硫氰酸根离子浓度≥10mg/L时,需要对树脂进行再生。
树脂吸附装置6再生采用质量浓度为8%的氢氧化钠溶液,用量是2倍树脂体积。
最终预处理出水COD≤3500mg/L,氨氮≤100mg/L,挥发酚≤100mg/L,硫化物≤10mg/L,硫氰化物≤10mg/L,石油类≤10mg/L。
系统进出水水质变化情况如表1所示。
表1.工艺系统进出水水质情况
以上仅是本实用新型有限的实施例。应当指出,上述实施例仅用于对本实用新型作进一步说明,对于本领域的专业人员所做出的非本质更改或仿效,仍属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种针状焦废水预处理系统,其特征在于,包括除油装置、除硫化物装置、除硫化物后出水储槽、过滤器、蒸氨进水调节水槽、蒸氨装置、换热器、蒸氨出水调节水槽、脱酚装置、脱酚后出水槽、树脂吸附装置、预处理出水槽;所述除油装置的出水口连接除硫化物装置的入水口,所述除硫化物装置的出水口连接除硫化物后出水储槽,所述除硫化物后出水储槽通过过滤器泵连接过滤器,所述过滤器的出水口连接蒸氨进水调节水槽,所述蒸氨进水调节水槽通过蒸氨进水泵连接蒸氨装置,蒸氨装置的出水口连接换热器,所述换热器的出水口连接蒸氨出水调节水槽,所述蒸氨出水调节水槽通过脱酚装置进水泵连接过滤器,过滤器的出水口连接脱酚装置,脱酚装置的出水口连接脱酚后出水槽,脱酚后出水槽通过树脂吸附进水泵连接树脂吸附装置,所述树脂吸附装置的出水口连接预处理出水槽。
2.根据权利要求1所述的一种针状焦废水预处理系统,其特征在于,所述的除硫化物装置连接聚合硫酸铁储罐。
3.根据权利要求1所述的一种针状焦废水预处理系统,其特征在于,所述蒸氨进水调节水槽连接碱液储罐。
4.根据权利要求1所述的一种针状焦废水预处理系统,其特征在于,所述蒸氨出水调节水槽连接硫酸储罐。
5.根据权利要求1所述的一种针状焦废水预处理系统,其特征在于,所述树脂吸附装置连接树脂再生液储罐和再生溶剂储罐。
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CN109020037A (zh) * | 2018-09-18 | 2018-12-18 | 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 | 一种针状焦废水预处理系统及处理方法 |
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