ES2868952T3

ES2868952T3 - Método de tratamiento de aguas residuales

Info

Publication number: ES2868952T3
Application number: ES17174934T
Authority: ES
Inventors: Walterus Hendrikus Bartholomeus Hoek
Original assignee: Lyondell Chemie Nederland BV
Current assignee: Lyondell Chemie Nederland BV
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2021-10-22
Anticipated expiration: 2037-06-08
Also published as: MX2019014696A; EP3412635B1; JP2020522377A; JP7143333B2; KR20200024779A; CN110891904A; WO2018224576A1; EP3412635A1; US20180354829A1; BR112019025826A2

Abstract

Un método para tratar aguas residuales de un proceso de coproducción de óxido de propileno y monómero de estireno (proceso POSM), que implica la oxidación de etilbenceno para formar hidroperóxido de etilbenceno, la reacción catalítica del hidroperóxido con propileno para formar óxido de propileno y alcohol metilbencílico y la deshidratación del alcohol metilbencílico para producir monómero de estireno, por lo que se generan diversas aguas residuales, incluidas aguas residuales de lavado cáustico y aguas residuales de deshidratación de alcohol metilbencílico, donde el método comprende: - producir, a través de una combinación de incinerador/caldera (200A), un gas de combustión y vapor de una alimentación de incinerador que comprende aguas residuales de lavado cáustico (W3) del proceso POSM; - biotratar anaerobiamente en un aparato de biotratamiento anaerobio (300A) una alimentación de biotratamiento anaerobio que comprende aguas residuales de deshidratación de alcohol metilbencílico (W1) del proceso POSM para producir un producto biotratado anaerobiamente (PW1), y - biotratar anaerobiamente en un aparato de biotratamiento aerobio (300B) una alimentación de biotratamiento aerobio que comprende aguas residuales de lavado cáustico (W2) del proceso POSM y el producto biotratado anaerobiamente (PW1), con lo que se produce el agua tratada (PW2).

Description

DESCRIPCIÓN

Método de tratamiento de aguas residuales

Campo técnico

Esta invención se refiere a un método de aguas residuales producidas en la coproducción de óxido de propileno y monómero de estireno.

Antecedentes

La coproducción de óxido de propileno y monómero de estireno, también conocida como proceso "POSM", "SMPO" o "MSPO", implica la oxidación de etilbenceno para formar hidroperóxido de etilbenceno, la reacción catalítica del hidroperóxido con propileno para formar óxido de propileno y alcohol metilbencílico (MBA; también conocido como metilfenil carbinol o 1-fenil etanol), y la deshidratación del m Ba para producir monómero de estireno. En el proceso POSM, se emplean varias etapas de destilación para separar los reactivos que no han reaccionado, así como diversas corrientes de producto, y se pueden emplear una o más etapas de tratamiento cáustico para reducir las características acídicas de varias corrientes. Se pueden producir varias corrientes de desechos en el proceso POSM, incluidas las corrientes de aguas residuales, como las corrientes de aguas residuales de lavado cáustico y las corrientes de agua de deshidratación de MBA y las corrientes de residuos pesados que pueden ser útiles como combustible de baja calidad.

La solicitud de patente WO2017/067887 divulga el tratamiento de una corriente de aguas residuales que se origina en un proceso POSM. Una corriente de aguas residuales que se puede purificar mediante biotratamiento o incineración es una corriente de aguas residuales tratadas que contiene agua y una variedad de componentes orgánicos sin decapado, como sales orgánicas. La solicitud US2011/121228 divulga un tratamiento de aguas residuales procedentes de una planta POSM, en el que la corriente acuosa alcalina con alto contenido orgánico se acidifica y se separa en una fracción acuosa y una fracción orgánica. La fracción acuosa se puede biotratar y la fracción orgánica se puede utilizar como combustible en una planta de cogeneración.

El documento US 6500310 divulga un método de destilación para tratar las aguas residuales generadas mediante un proceso POSM. La corriente rica en hidrocarburos obtenida de la destilación se puede utilizar como combustible en un incinerador.

Existe una necesidad continua de contar con sistemas y métodos para manejar los flujos de residuos producidos en el proceso POSM.

Compendio

La invención se refiere a un método para tratar aguas residuales de un proceso de coproducción de óxido de propileno y monómero de estireno (proceso POSM), que implica la oxidación de etilbenceno para formar hidroperóxido de etilbenceno, la reacción catalítica del hidroperóxido con propileno para formar óxido de propileno y alcohol metilbencílico y la deshidratación del alcohol metilbencílico para producir monómero de estireno, por lo que se generan diversas aguas residuales, incluidas aguas residuales de lavado cáustico y aguas residuales de deshidratación de alcohol metilbencílico, donde el método comprende:

- producir, a través de una combinación de incinerador/caldera (200A), un gas de combustión y vapor de una alimentación de incinerador que comprende aguas residuales de lavado cáustico (W3) del proceso POSM;

- biotratar anaerobiamente en un aparato de biotratamiento anaerobio (300A) una alimentación de biotratamiento anaerobio que comprende aguas residuales de deshidratación de alcohol metilbencílico (W1) del proceso POSM para producir un producto biotratado anaerobiamente (PW1);

y

- biotratar anaerobiamente en un aparato de biotratamiento aerobio (300B) una alimentación de biotratamiento aerobio que comprende aguas residuales de lavado cáustico (W2) del proceso POSM y el producto biotratado anaerobiamente (PW1), con lo que se produce el agua tratada (PW2). -

Si bien se divulgan múltiples realizaciones, otras realizaciones resultarán evidentes para los entendidos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada.

Como resultará evidente, determinadas realizaciones divulgadas en el presente documento pueden sufrir modificaciones en varios aspectos, todo ello sin apartarse del alcance de las reivindicaciones que se presentan en el documento. En consecuencia, debe considerarse que la descripción detallada que se incluye a continuación es de carácter ilustrativo y no restrictivo.

Breve descripción de los dibujos

Las siguientes figuras ilustran las realizaciones del objeto que se divulga en la presente. El objeto reivindicado puede entenderse por referencia a la siguiente descripción tomada junto con la figura adjunta, donde los numerales de referencia similares identifican elementos similares, y donde:

la FIG. 1 es un esquema de un sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con una realización de la divulgación;

la FIG. 2 es un esquema de un sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con otra realización de la divulgación; y

la FIG. 3 es un esquema de un sistema POSM de conformidad con esta divulgación, a partir del cual se puede producir u obtener el agua residual que será tratada.

Descripción detallada

Compendio

La invención se refiere a métodos para el tratamiento de aguas residuales, como se define en la reivindicación 1, y en las reivindicaciones dependientes 2-7 para las realizaciones preferidas de la invención. La divulgación también describe sistemas que pueden usarse para implementar los métodos de la invención.

Las aguas residuales tratadas incluyen aguas residuales cáusticas (CWW) producidas en un proceso para la coproducción de óxido de propileno y monómero de estireno (también denominado en la presente "proceso POSM"). Como se utiliza en la presente, el término "cáustico/a", cuando se refiere a aguas residuales, indica una purga acuosa de un sistema de lavado cáustico que purga la sustancia cáustica gastada usada y/o puede contener un exceso de sustancias cáusticas, sales cáusticas orgánicas y/o compuestos orgánicos disueltos y/o arrastrados de la corriente de proceso que fue tratada por el sistema de lavado cáustico. A través del sistema y método divulgados, se puede emplear la incineración que utiliza tecnología de incineración seca para incinerar al menos una parte de las aguas residuales de un proceso POSM sin la coproducción de una corriente de agua que necesita eliminación, como ocurre con la tecnología de incineración húmeda (p. ej. combustión sumergida). Por ejemplo, la incineración se puede utilizar para tratar una primera porción (por ejemplo, 60 por ciento en volumen) del total de aguas residuales que serán tratadas, mientras que el biotratamiento se puede utilizar para tratar una segunda porción o el resto (por ejemplo, 40 por ciento en volumen) del total de aguas residuales que serán tratadas. El biotratamiento comprende biotratamiento anaerobio en combinación con biotratamiento aerobio, opcionalmente en combinación con pretratamientos que mejoran la biodegradabilidad de las aguas residuales. Las aguas residuales tratadas comprenden aguas residuales de lavado cáustico producidas en una etapa de lavado cáustico de un proceso POSM; agua de deshidratación producida durante una etapa de deshidratación de MBA de un proceso POSM; y, opcionalmente, otras aguas residuales POSM; y/o aguas de drenaje; y/o agua de lluvia; y/o aguas sanitarias. Por tanto, un sistema de esta divulgación puede, en realizaciones, comprender además un sistema POSM que se usa para producir las aguas residuales que se tratarán. Sistema de tratamiento de aguas residuales

Como se señaló anteriormente, un sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con la presente divulgación comprende un aparato de biotratamiento, un aparato de incineración y un aparato POSM. El aparato de biotratamiento puede comprender un aparato de biotratamiento anaerobio en combinación con un aparato de biotratamiento aerobio y un aparato de pretratamiento que se usa para mejorar la capacidad de biotratamiento de un agua residual. La descripción de dichos componentes de un sistema de tratamiento de aguas residuales se hará ahora con referencia a la Figura 1, que es un esquema de un sistema de tratamiento de aguas residuales I de conformidad con una realización de esta divulgación, y la Figura 2, que es un esquema de un sistema de tratamiento de aguas residuales II de conformidad con otra realización de esta divulgación. El sistema de tratamiento de aguas residuales I de la Figura 1 comprende una planta, aparato o sistema POSM 100, un aparato o sistema de incineración 200 y un aparato o sistema de biotratamiento 300. El sistema de tratamiento de aguas residuales II de la Figura 2 comprende un aparato o sistema de incineración 200, un aparato o sistema de biotratamiento 300', una fuente de combustible o una o más unidades de almacenamiento de combustible 95, un primer tanque de almacenamiento o compensación de aguas residuales 90A (también denominado primer tanque de almacenamiento o compensación; o primer tanque de almacenamiento; o primer tanque de compensación), un segundo tanque de almacenamiento o compensación de aguas residuales 90B (también denominado segundo tanque de almacenamiento o compensación; o segundo tanque de almacenamiento; o segundo tanque de compensación), y un tercer tanque de almacenamiento o compensación de aguas residuales 90C (también denominado tercer tanque de almacenamiento o compensación; o tercer tanque de almacenamiento o tercer tanque de compensación).

Aparato de biotratamiento

El sistema de tratamiento de aguas residuales de esta divulgación comprende un aparato de biotratamiento. El aparato de biotratamiento comprende un aparato de biotratamiento anaerobio y un aparato de biotratamiento aerobio. El aparato de biotratamiento comprende un aparato de biotratamiento anaerobio configurado para biotratar anaerobiamente una alimentación de biotratamiento anaerobio biodegradable que comprende aguas residuales para producir un producto biotratado anaerobiamente; un aparato de biotratamiento aerobio configurado para biotratar aerobiamente una alimentación de biotratamiento aerobio biodegradable que comprende aguas residuales para producir un producto biotratado aerobiamente o ambos.

El producto biotratado anaerobiamente constituye al menos una parte de la alimentación del biotratamiento aerobio. El biotratamiento anaerobio de una parte de las aguas residuales que se tratarán produce biogás, que puede utilizarse para la recuperación de energía, lo que hace que el biotratamiento anaerobio sea más rentable que el biotratamiento aerobio.

El aparato de biotratamiento 300 del sistema de tratamiento de aguas residuales I de la Figura 1 comprende un aparato de biotratamiento anaerobio 300A y un aparato de biotratamiento aerobio 300B.

El aparato de biotratamiento anaerobio 300A puede considerarse un aparato de "pretratamiento" o "primera etapa" aguas arriba del aparato de biotratamiento aerobio 300B, que también puede considerarse un aparato de "pretratamiento" o "segunda etapa", que puede estar aguas arriba del biotratamiento aerobio adicional 300C (Figura 2), que puede considerarse una "tercera" o "última etapa" del biotratamiento.

Aparato de biotratamiento anaerobio

El aparato de biotratamiento anaerobio 300A es cualquier aparato que se usa para biotratar anaerobiamente una alimentación de biotratamiento anaerobio que comprende aguas residuales introducidas a través de la línea de alimentación de biotratamiento anaerobio W1 y producir un agua de producto tratada anaerobiamente que se retira del aparato de biotratamiento anaerobio 300A a través de la línea de agua de producto tratada anaerobiamente PW1.

En realizaciones, el aparato de biotratamiento anaerobio 300A comprende biomasa anaerobia granulada (GAB) que se separa de la corriente de efluente biotratada (en la línea de agua de producto tratada anaerobiamente PW1) para reciclarla en la alimentación de biotratamiento anaerobio biodegradable al biorreactor anaerobio 300A en condiciones favorables para conversión de sustancias orgánicas anaerobias.

El agua residual en la alimentación de biotratamiento anaerobio introducida en el aparato de biotratamiento anaerobio 300A a través de la línea de alimentación de biotratamiento anaerobio W1 se produce en un proceso POSM, como se describe con más detalle a continuación (por ejemplo, el sistema POSM de la Figura 3).

La línea de alimentación de biotratamiento anaerobio W1 puede conectarse de forma fluida con un aparato POSM 100.

Un sistema de tratamiento de aguas residuales de esta divulgación puede comprender además uno o más tanques de almacenamiento o de compensación, como los tanques de almacenamiento primero, segundo y tercero, 90A, 90B y 90C, respectivamente, de la realización de la Figura 2. Aunque en la presente se denominan tanques de "almacenamiento" o de "compensación", además de almacenar aguas residuales aguas arriba del aparato de biotratamiento anaerobio, el aparato de biotratamiento aerobio y/o el incinerador, también se puede usar un tanque de almacenamiento para pretratar las aguas residuales introducidas en él antes de la introducción de las aguas residuales pretratadas en una unidad aguas abajo. En realizaciones, un primer tanque de almacenamiento o compensación de aguas residuales 90A puede configurarse para el almacenamiento y/o tratamiento de aguas residuales antes de su introducción en el aparato de biotratamiento anaerobio 300A. En realizaciones, el primer tanque de almacenamiento o compensación de aguas residuales 90A puede utilizarse para almacenar las aguas residuales introducidas en él a través de una o más líneas de alimentación de aguas residuales W1' antes de la introducción en el aparato de biotratamiento anaerobio 300A a través de la línea de alimentación de biotratamiento anaerobio W1, de manera que si se corta el flujo al aparato de biotratamiento anaerobio 300A, se puede seguir operando el sistema, y las aguas residuales en la o las líneas de alimentación de aguas residuales W1 se almacenan en el primer tanque de compensación 90 A hasta que pueda restablecerse la operación. El primer tanque de compensación 90A (y/o el segundo tanque de compensación 90B y/o el tercer tanque de compensación 90C, descritos con más detalle a continuación) puede ser cualquier tanque de compensación conocido en la técnica. El tanque de compensación puede usarse para proporcionar volumen para poder aumentar y/u homogeneizar la alimentación de la bioplanta (por ejemplo, un gran volumen de almacenamiento reduce la composición, biotóxicos, pH, etc.) y/o para poder separar una capa de sustancias orgánicas flotantes de las sustancias orgánicas arrastradas aguas arriba.

Aparato de biotratamiento aerobio

El aparato de biotratamiento aerobio 300B es cualquier aparato que se usa para biotratar aerobiamente una alimentación de biotratamiento aerobio que comprende aguas residuales introducidas a través de la línea de alimentación de biotratamiento aerobio W2 y producir un agua de producto tratada aerobiamente que se elimina del aparato de biotratamiento aerobio 300B a través de la línea de agua de producto tratada aerobiamente PW2. Como se comenta más adelante en la presente, la alimentación de biotratamiento aerobio comprende aguas residuales cáusticas. En realizaciones, el aparato de biotratamiento aerobio 300B puede comprender un biorreactor de lecho móvil (MBBR), una unidad de lodo activado (ASU) o una combinación de ambos u otro sistema de reacción de biotratamiento aerobio. En realizaciones, el aparato de biotratamiento aerobio 300B comprende biomasa aerobia que se separa de la corriente de efluente biotratada (en la línea de agua de producto tratada aerobiamente PW2) para reciclarla en la alimentación de biotratamiento aerobio biodegradable al biorreactor 300B aerobio en condiciones favorables para la conversión de compuestos orgánicos aerobios. El agua residual en la alimentación de biotratamiento aerobio introducida en el aparato de biotratamiento aerobio 300B a través de la línea de alimentación de biotratamiento aerobio W2 se produce en un proceso POSM, como se describe con más detalle a continuación (por ejemplo, el sistema POSM de la Figura 3).

En dichas realizaciones, la línea de alimentación de biotratamiento aerobio W2 puede conectarse de forma fluida con un aparato POSM 100.

El agua biotratada anaerobiamente extraída del aparato de biotratamiento anaerobio se introduce en el aparato de biotratamiento aerobio 300B.

Por ejemplo, en la realización de la Figura 1, la línea de agua de producto tratada anaerobiamente PW1 está configurada para la introducción del agua de producto tratada anaerobiamente en el aparato de biotratamiento aerobio 300B.

La línea de agua de producto tratada anaerobiamente PW1 puede conectar de forma fluida el aparato de biotratamiento anaerobio 300A con la línea de alimentación de biotratamiento aerobio W2, donde el agua de producto tratada anaerobiamente puede combinarse con aguas residuales en la línea de alimentación de biotratamiento aerobio W2 e introducirse en el aparato de biotratamiento aerobio 300B.

En realizaciones alternativas, no mostradas en la Figura 1, el agua producto tratada anaerobiamente se puede introducir en el aparato de biotratamiento aerobio 300B separada de las aguas residuales en la línea de alimentación de biotratamiento aerobio W2.

Por consiguiente, el agua tratada en la línea de agua de producto tratada anaerobiamente PW1 puede utilizarse como agua de corrección de dilución/salinidad para la alimentación de biotratamiento aerobio en la línea de alimentación de biotratamiento aerobio W2. El agua tratada en la línea de agua de producto tratada anaerobiamente PW1 puede utilizarse como agua de dilución para el aparato de biotratamiento aerobio existente 300C descrito a continuación, por ejemplo, mediante combinación con agua de producto tratada aerobiamente en la línea de agua de producto tratada aerobiamente PW2 a través de la línea PW1'; y/o como agua de dilución para las CWW en el segundo tanque de almacenamiento o de compensación 90B a través de su introducción en dicho tanque.

Como se indica en la realización de la Figura 2, un segundo tanque de almacenamiento o compensación de aguas residuales 90B puede configurarse para el almacenamiento y/o tratamiento de aguas residuales antes de su introducción en el aparato de biotratamiento aerobio 300B.

En realizaciones, el segundo tanque de almacenamiento o compensación de aguas residuales 90B puede utilizarse para almacenar las aguas residuales introducidas en él a través de una o más líneas de alimentación de aguas residuales W2' antes de la introducción en el aparato de biotratamiento aerobio 300B a través de la línea de alimentación de biotratamiento aerobio W2, de manera que si se corta el flujo al aparato de biotratamiento aerobio 300B, se puede seguir operando el sistema, y las aguas residuales en la o las líneas de alimentación de aguas residuales W2' se almacenan en el segundo tanque de compensación 90 B hasta que pueda restablecerse la operación. En realizaciones, el segundo tanque de almacenamiento o de compensación de aguas residuales 90B se puede operar para almacenar el agua de producto tratada en la línea de agua de producto tratada PW1, por ejemplo, si el aparato de biotratamiento aerobio 300B estuviera fuera de línea. Por lo tanto, la línea de agua de producto tratada PW1 puede, en realizaciones, conectar de manera fluida el aparato de biotratamiento anaerobio 300A con el segundo tanque de almacenamiento o de compensación 90B y/o con la línea de alimentación de biotratamiento aerobio W2, de modo que el agua de producto tratada anaerobiamente se pueda introducir en el segundo tanque de almacenamiento o de compensación 90B y/o aparato de biotratamiento aerobio 300B.

En las realizaciones, el segundo tanque de almacenamiento y compensación de aguas residuales 90B se usa para pretratar las aguas residuales antes de la introducción en el aparato de biotratamiento aerobio 300B.

Por ejemplo, el segundo tanque de almacenamiento 90B puede funcionar para la neutralización y/o flotación de las aguas residuales que se enviarán al aparato de biotratamiento aerobio 300B. Por ejemplo, las aguas residuales introducidas en el segundo tanque de almacenamiento 90B a través de una o más líneas de alimentación de aguas residuales W2 'comprenden aguas residuales cáusticas que contienen sales cáusticas y que tienen un pH demasiado alto (por ejemplo, pH 12-13, en realizaciones) para su introducción en un aparato de biotratamiento aerobio 300B, y pueden neutralizarse a un pH en el intervalo de 6 a 8 dentro del segundo tanque de almacenamiento 90B. Dentro del segundo tanque de almacenamiento 90B, se puede utilizar la flotación para extraer o separar las sustancias orgánicas de las aguas residuales antes de introducirlas en el aparato de biotratamiento aerobio 300B.

En realizaciones, la corrección del pH a pH "neutro" (6-9) y la separación de fases de flotación/sustancias orgánicas se pueden realizar en un equipo separado, por ejemplo, a modo no taxativo, un DAF (equipo de flotación por aire disuelto) o DNF (equipo de flotación de nitrógeno disuelto). En realizaciones, una protección corriente abajo del segundo tanque de almacenamiento 90B se puede operar de manera que las sustancias orgánicas residuales que fluyen libremente se coagulan y flotan en la parte superior de la alimentación de la fase acuosa de la bioplanta. Dicha capa de sustancias orgánicas se puede "sacar' del tanque con flujo por gravedad mediante un equipo, por ejemplo, una manguera flexible o similar.

En realizaciones, se actualiza un sistema para proporcionar el biotratamiento como se describe en la presente. Dicho sistema ya puede incluir una planta de biotratamiento (o "bioplanta"), a la que se añade corriente arriba un aparato de biotratamiento como el aparato de biotratamiento 300 descrito anteriormente. Por ejemplo, el aparato de biotratamiento 300' del sistema de tratamiento de aguas residuales II de la Figura 2 comprende un aparato de biotratamiento anaerobio 300A y un aparato de biotratamiento aerobio 300B corriente arriba de la bioplanta aerobia 300C, que, en realizaciones, puede estar presente en un sistema (por ejemplo, un componente heredado de una planta POSM) que se está adaptando para el tratamiento de aguas residuales como se describe en la presente. En dichas realizaciones, el agua tratada aerobiamente que sale del aparato de biotratamiento aerobio 300B a través de la línea de agua de producto tratada aerobiamente PW2 puede introducirse en la bioplanta aerobia 300C y el agua tratada puede extraerse de la bioplanta aerobia 300C a través de la línea de agua de producto tratada PW3. Para la corrección de la salinidad, puede (re)utilizarse (parte de) el efluente del biotratamiento anaerobio (p. ej. una parte del agua de producto tratada anaerobiamente en la línea de agua de producto tratada anaerobiamente PW l) y/o el efluente de la bioplanta aerobia 300C (p. ej. una parte del agua de producto tratada en la línea de agua de producto tratada PW3). Se puede introducir una corriente de alimentación o efluente (por ejemplo, de un aparato de biotratamiento anaerobio 300A, un aparato de biotratamiento aerobio 300B, una planta biológica aerobia 300C, un tanque de agua de lluvia u otro tanque de compensación de agua o una combinación de estos) en el aparato de biotratamiento anaerobio 300A y/o un aparato de biotratamiento aerobio 300B (p. ej. de baja demanda química de oxígeno (DQO)) como agua de dilución. La baja DQO puede referirse a una DQO de menos de 5000 mg DQO/L para agua de proceso o menos de 100 mg DQO/L para aguas de drenaje/lluvia. Como se usa en la presente, DQO se refiere a la cantidad total de oxígeno requerida para oxidar todos los químicos en el agua, y la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) se refiere a la cantidad total de oxígeno disuelto (OD) que utilizan los microorganismos aerobios al descomponer la materia orgánica biodegradable en agua.

El agua tratada extraída del sistema de tratamiento de aguas residuales I o II a través de la línea de producto de agua tratada PW2 o PW3, respectivamente, puede cumplir con las especificaciones de desagües públicos según lo establezcan las autoridades locales.

Aparato de incineración

El sistema de tratamiento de aguas residuales de esta divulgación comprende un aparato de incineración. El aparato de incineración comprende una combinación de incinerador/caldera (que, en la presente, también puede denominarse "incinerador') que se usa para producir vapor y un gas de combustión de una alimentación de incineración que comprende aguas residuales, y puede comprender además un aparato de tratamiento de gases de combustión que se usa para eliminar uno o más contaminantes del gas de combustión producido en la combinación de incinerador/caldera.

Por ejemplo, el sistema I de la realización de la Figura 1 comprende una combinación de incinerador/caldera 200A (también denominada incinerador) aguas arriba del aparato de tratamiento de gases de combustión 200B, conectado de forma fluida a través de la línea de salida de gas de combustión del incinerador 201.

Combinación de incinerador/caldera 200A

Las aguas residuales que se someterán a incineración se introducen en el incinerador 200A a través de la línea de alimentación del incinerador W3. El agua residual en la alimentación del incinerador introducida en incinerador 200A a través de la línea de alimentación del incinerador W3 se produce en un proceso POSM, como se describe con más detalle a continuación (por ejemplo, el sistema POSM de la Figura 3).

La línea de alimentación del incinerador W3 puede conectarse de forma fluida con un aparato POSM 100. Como se comenta más adelante en la presente, el alimentador del incinerador comprende aguas residuales cáusticas de una planta POSM.

Como se indica en la realización 2 de la Figura 2, un tercer tanque de almacenamiento o compensación de aguas residuales 90C puede configurarse para el almacenamiento y/o tratamiento de aguas residuales antes de su introducción en el incinerador 200A. En realizaciones, el tercer tanque de almacenamiento o compensación de aguas residuales 90C puede utilizarse para almacenar las aguas residuales introducidas en él a través de una o más líneas de alimentación de aguas residuales W3' antes de la introducción en el incinerador 200A a través de la línea de alimentación del incinerador W3, de manera que si se corta el flujo al incinerador 200A, se puede seguir operando el sistema, y las aguas residuales en la o las líneas de alimentación de aguas residuales W3 se almacenan en el tercer tanque de compensación 90C hasta que pueda restablecerse la operación.

En realizaciones, el tercer tanque de compensación 90C se utiliza para pretratar las aguas residuales antes de su introducción en el incinerador 200A. Por ejemplo, el tercer tanque de compensación 90C puede usarse para la separación de una capa de sustancias orgánicas flotantes para la recuperación en el proceso de PO, en lugar de la introducción en el incinerador 200A.

El tercer tanque de compensación 90C proporciona la función de compensación. Un tanque de compensación de gran volumen homogeneiza la alimentación del incinerador, proporcionando una composición de combustible más constante, lo que resulta en un valor de combustible más constante y menos cambios en la producción de vapor.

En realizaciones, el tercer tanque de compensación 90C está conectado de manera fluida con la o las líneas de alimentación de aguas residuales a través de la línea 91A y/o con la o las líneas de alimentación de aguas residuales a través de la línea 91B, por lo que al menos una parte de las aguas residuales en las líneas de alimentación de aguas residuales W1' y/o W2' se pueden desviar a la incineración a través de un tercer tanque de almacenamiento o de compensación 90C.

En realizaciones, un evaporador (no mostrado) está aguas arriba del incinerador 200 y/o aguas abajo del tercer tanque de compensación 90C y se puede usar para pretratar o concentrar las CWW antes de introducirlas en el incinerador 200. Una fracción destilada del evaporador, que comprende agua y sustancias orgánicas, se puede desviar al biotratamiento. En dichas realizaciones, la relación entre las aguas residuales de POSM que se envían a biotratamiento y las que se envían a incineración puede ser aproximadamente 60:40 o superior.

En realizaciones, se introduce un combustible en el incinerador 200A, es decir, un combustible además de cualquier componente orgánico u otro combustible de las aguas residuales que se introduce a través de la alimentación del incinerador y puede considerarse un combustible. Dicho combustible puede denominarse en la presente simplemente como combustible o como combustible "adicional", aunque puede ser el único combustible introducido en el incinerador que no sea cualquier componente combustible de las aguas residuales. El combustible puede, en realizaciones, comprender un combustible residual formado en un proceso PO y/o POSM, un residuo orgánico pesado formado en un proceso PO y/o POSM, gas natural, biogás (por ejemplo, de un aparato de biotratamiento anaerobio 300A) o una combinación de estos.

En realizaciones, el combustible comprende un combustible residual de un proceso POSM. En dichas realizaciones, una línea de combustible F1 puede conectar de manera fluida el incinerador 200A con el sistema POSM 100. Alternativa o adicionalmente, se puede introducir un combustible de una fuente distinta a un proceso POSM en el incinerador 200A a través de la línea de combustible F2. Durante los procesos POSM se producen corrientes de desechos contaminadas por cenizas (principalmente sales de sodio y residuos de catalizadores gastados) y útiles como combustible de baja calidad. Dichos combustibles residuales de un proceso POSM incluyen, a modo no taxativo, residuos orgánicos pesados, como se describe en las Solicitudes Provisionales de Patente de Ee .UU. Nos. 62/454,542 y 62/492,619. En realizaciones, la corriente de residuos orgánicos pesados del proceso POSM comprende subproductos del proceso PO, como compuestos de arilo oxigenados, que pueden tener, a modo no taxativo, pesos moleculares mayores o iguales que 90 g/mol, 94 g/mol, 200 g/mol, 215 g/mol o 225 g/mol. En realizaciones, la corriente de residuos orgánicos pesados del proceso POSM comprende compuestos de arilo oxigenados. En realizaciones, la corriente de residuos orgánicos pesados del proceso POSM comprende principalmente compuestos de arilo oxigenados. En realizaciones, la corriente de residuos orgánicos pesados del proceso POSM comprende al menos 20, 30, 40 o 50 por ciento en peso de compuestos de arilo oxigenados. Los combustibles residuales se pueden producir en un proceso POSM, como se describe con más detalle a continuación con referencia a la Figura 3. Se puede utilizar uno o más recipientes de almacenamiento de combustible 95 para el almacenamiento del o los combustibles.

Los recipientes de almacenamiento de combustible 95 pueden ser un tanque de compensación, como se describe con referencia a los tanques de compensación primero, segundo y tercero 90A/90B/90C. En realizaciones, un sistema de tratamiento de aguas residuales de esta divulgación comprende un recipiente de almacenamiento de combustible 95 para cada uno de una pluralidad de combustibles residuales.

En realizaciones, la combinación de incinerador/caldera 200A se puede usar mediante tecnología de incineración en seco, donde las sustancias orgánicas en las CWW y los combustibles se oxidan para formar CO2 y agua y donde el agua en las CWW de la alimentación del incinerador se evapora y pasa a formar parte de los gases de combustión y las sales en las CWW precipitan como sólidos.

Mediante la "incineración en seco", no se forma ni se condensa ninguna corriente de agua líquida en el sistema de incineración/tratamiento de gases de combustión/purga de sal.

La caldera utiliza agua de alimentación de la caldera (también denominada en la presente "BFW"), que puede provenir de una planta POSM, para producir el vapor (por ejemplo, a alta presión (también denominado aquí "HP")). Como no se genera una nueva corriente de aguas residuales, esta tecnología de incineración se denomina "seca".

En realizaciones, el incinerador se puede operar mediante tecnología de incineración en seco con purga de sales y produce un producto de sal seca. El producto de sal puede no ser tóxico (es decir, en relación con las corrientes de alimentación del incinerador de combustible y las CWW que contienen componentes tóxicos y completamente oxidados (por ejemplo, soda de lavado, carbonato de sodio)) y puede utilizarse y/o venderse como una fuente de alcalinidad o desecharse, por ejemplo, a modo no taxativo, en un vertedero o similar.

Por ejemplo, en la realización de la Figura 1, se puede configurar una línea 202 de salida de purga de sales para la eliminación de sales de purga de la combinación de incinerador/caldera 200A.

Las sales pueden contener sodio de los metales residuales y/o cáusticos de un proceso PO. El carbono de las sustancias orgánicas en la alimentación del incinerador puede convertirse en dióxido de carbono y ser capturado en parte por el sodio para formar "carbonato de sodio" (Na2CO3).

Esta sal se considera una corriente estable, completamente oxidada y no reactiva, aunque puede, en algunas realizaciones, contener trazas de metales incrustados en la soda.

En realizaciones, la combinación de incinerador/caldera 200A comprende paredes de membrana enfriadas y la ausencia de cualquier refractario, lo que evita/minimiza los reemplazos/las reparaciones del refractario debido a la degeneración del refractario por el ataque alcalino. En realizaciones, el sistema es un diseño de vía única que comprende un solo incinerador/caldera.

Como se usa en la presente, "vía única'' se refiere a un sistema que emplea una combinación de incinerador/caldera simple y/o tratamiento/extracción de gas de combustión, a diferencia de un diseño de "doble vía'', que utilizaría dos conjuntos de caldera de incinerador paralelos y/o tratamientos/extracciones de gas de combustión.

En realizaciones, el tercer tanque de compensación 90C puede funcionar como una pseudo-segunda vía, por lo que, si el incinerador está fuera de servicio por mantenimiento, el tercer tanque de compensación 90C puede funcionar hasta que se pueda reiniciar el incinerador.

En realizaciones, la caldera de la combinación de incinerador/caldera 200A se usa para producir vapor, que puede retirarse de la combinación de incinerador/caldera 200A a través de la línea de salida de vapor 203. En realizaciones, la caldera de combinación de incinerador/caldera 200A se usa para producir vapor de alta presión sobrecalentado a una presión en el intervalo de 50 barg a 60 barg y una temperatura en el intervalo de 320°C a 360°C. La cantidad de vapor producido puede depender del rendimiento de la planta de PO y de la cantidad de CWW y combustibles producidos.

Sin limitación, en realizaciones, la caldera produce de 50 a 150 t/h, de 60 a 100 t/h, de 65 a 75 t/h o hasta 115 t/h de vapor. En realizaciones, el agua de alimentación de la caldera proviene de un proceso de PO existente. Esta BFW puede condensarse a partir del vapor utilizado en los calderines de plantas de PO (p. ej. con fines de destilación). Una parte del agua condensada se puede enviar a la caldera de la combinación de incinerador/caldera 200A, y el resto se bombea total o parcialmente de regreso a las calderas para el tratamiento de la BFW y la producción de más vapor. En realizaciones, el vapor en la línea de salida de vapor 203 se utiliza en un proceso de PO como entrada de calor (por ejemplo, para destilación). Alternativa o adicionalmente, el vapor en la línea de salida de vapor 203 se puede utilizar para otros fines, p. ej. para generar electricidad, con lo que se mejora aún más la economía del proceso. En realizaciones, el incinerador comprende un incinerador/una caldera de tecnología seca que se usa para proporcionar al menos 50, 60, 70, 80 o 90% de eficiencia térmica. La eficiencia térmica es el contenido de energía del vapor producido en relación con el contenido de energía total de las corrientes de alimentación.

Aunque da como resultado la producción concomitante de otra corriente de aguas residuales y una menor eficiencia (p. ej. aproximadamente 30% de eficiencia térmica), en realizaciones, se utiliza un aparato de biotratamiento que comprende biotratamiento anaerobio junto con un incinerador de tecnología húmeda, como un incinerador de combustión sumergido. Si se utiliza dicha tecnología de incineración húmeda y se produce una corriente de aguas residuales adicional, hasta el 100% de dicha corriente de aguas residuales puede, en realizaciones, biotratarse mediante la introducción en un aparato de biotratamiento 300/300 '(p. ej. mediante la introducción en el aparato de biotratamiento anaerobio 300A, el aparato de biotratamiento aerobio 300B y/o el aparato de biotratamiento aerobio 40 300C). La tecnología de incineración húmeda incluye combustión sumergida, donde el gas de combustión se apaga en agua, y tecnologías en las que la purga de sal se captura en un recipiente con agua.

Aparato de tratamiento de gases de combustión 200B

Como se señaló anteriormente, un sistema de esta divulgación puede comprender además un aparato de tratamiento de gases de combustión 200B configurado para eliminar al menos un contaminante del gas de combustión producido en la combinación de incinerador/caldera 200A, y extraído a través de la línea de salida de gases de combustión 201. Por ejemplo, el sistema de tratamiento de aguas residuales I de la realización de la Figura 1 y el sistema de tratamiento de aguas residuales II de la realización de la Figura 2 comprenden un aparato de tratamiento de gases de combustión 200B configurado para eliminar al menos un contaminante del gas de combustión introducido a través de la línea de salida de gases de combustión 201 y proporcionar un gas de combustión tratado que puede extraerse de aquel o y enviarse, por ejemplo, a una chimenea para su eliminación a través de la línea de gas de chimenea 204.

El aparato de tratamiento de gases de combustión 200B puede ser cualquier aparato de tratamiento de gases de combustión conocido en la técnica. En realizaciones, el aparato de tratamiento de gases de combustión 200B funciona mediante tecnología "seca", sin el uso de una corriente de agua o la producción de una nueva corriente de aguas residuales. En realizaciones, el contaminante comprende, por ejemplo, polvo, NOx, cantidades más pequeñas de Cl y/o S o una combinación de estos. En realizaciones, el aparato de tratamiento de gases de combustión 200B comprende un filtro de mangas u otro aparato de desempolvado seco configurado para eliminar un contaminante particulado del gas de combustión en la línea de salida de gases de combustión 201. En realizaciones, el aparato de tratamiento de gases de combustión 200B comprende una unidad de reducción catalítica selectiva (SCR) configurada para eliminar el contaminante NOx del gas de combustión. El polvo de carbonato de sodio también puede capturar cantidades más pequeñas de Cl y/o S que pueden estar presentes en las alimentaciones a la combinación de incinerador/caldera 200A.

Aparato PO/POSM

Como se señaló anteriormente, un sistema de esta divulgación puede comprender además un aparato o sistema configurado para proporcionar un agua residual para su tratamiento. El agua residual es un producto de un proceso POSM y, en realizaciones, un sistema de esta divulgación comprende además un sistema POSM. Por ejemplo, el sistema de tratamiento de aguas residuales I de la Figura 1 comprende una planta, un aparato o un sistema POSM 100. El sistema POSM 100 se usa para producir óxido de propileno y monómero de estireno, extraídos del sistema POSM 100 a través de una o más líneas de salida de productos POSM 13, a partir de reactivos, que pueden introducirse a través de una o más líneas de entrada de reactivos POSM 12. Una planta POSM a partir de la cual se produce el agua residual que se tratará puede comprender cualquier sistema POSM conocido por los entendidos en la técnica. Los procesos POSM son conocidos en la técnica, y un agua residual tratada mediante el sistema y método de esta divulgación se puede producir mediante cualquier proceso POSM conocido. Por ejemplo, los procesos POSM se describen en las Patentes de Estados Unidos No. 3,351,635; 3,439,001; 4,066,706; 4,262,143 y 5,210,354. En realizaciones, el sistema POSM comprende una unidad de producción de etilbenceno configurada para producir etilbenceno ("EB"); una unidad de oxidación configurada para oxidar etilbenceno y producir hidroperóxido de etilbenceno ("EBHP"); una unidad de concentración configurada para concentrar el producto EBHP; un aparato de epoxidación/separación de propileno configurado para producir óxido de propileno ("PO") a través de la epoxidación de propileno en presencia de EBHP y un catalizador de epoxidación y la separación de propileno y el producto crudo PO de un producto de epoxidación de aquel para proporcionar una mezcla de componentes pesados que comprende MBA, acetofenona (ACP) y EB; un aparato de purificación de PO configurado para purificar el Po crudo para proporcionar un producto de PO purificado; un aparato de separación de EB/recuperación de MBA configurado para separar EB de la mezcla de componentes pesados y proporcionar un producto de ACP/MBA; un aparato de deshidratación configurado para producir un producto de monómero de estireno mediante la deshidratación del producto de ACP/MBA y proporcionar un producto ACP; un aparato de hidrogenación configurado para hidrogenar el producto ACP y producir un producto que contiene MBA o una combinación de estos.

Se describirá ahora un sistema POSM que se usa para producir el agua residual que se tratará mediante el sistema y método divulgados en este documento con referencia a la Figura 3, que es un esquema de un sistema POSM 100' de conformidad con la presente divulgación. En realizaciones del proceso POSM mediante el cual se genera el agua residual POSM que se tratará, se hace reaccionar etilbenceno con oxígeno molecular a temperatura elevada para formar hidroperóxido de etilbenceno o EBHP. Así, un sistema POSM a partir del cual se produce el agua residual que se tratará comprende una unidad de oxidación. Por ejemplo, el sistema POSM 100'comprende la unidad de oxidación 10. La unidad de oxidación 10 puede ser cualquier aparato que se use para producir EBHP mediante la oxidación de EB. Por ejemplo, la unidad de oxidación 10 se puede usar para producir un producto de oxidación que comprende EBHP, que se puede eliminar de la unidad de oxidación 10 mediante la línea de productos EBHP 15, mediante la oxidación de EB, que se puede introducir en la unidad de oxidación 10 mediante la línea de alimentación EB de la unidad de oxidación 56, con un oxidante, como aire, que puede introducirse en la unidad de oxidación 10 a través de la línea de entrada de oxidante 12A. En realizaciones, el producto de oxidación puede comprender EB, ACP y/o MBA sin reaccionar además de EBHP. En realizaciones, una corriente de aguas residuales W tratada mediante el sistema y/o métodos divulgados se produce en la unidad de oxidación 10. En algunas realizaciones, estas aguas residuales pueden ser el resultado del lavado cáustico de una o más de las corrientes que contienen peróxido.

Como se indicó anteriormente, un sistema POSM a partir del cual se produce el agua residual que se tratará puede comprender una unidad de concentración 20, configurada para concentrar el producto que comprende EBHP, que puede introducirse en ella a través de la línea de productos EBHP 15. El producto de EBHP concentrado puede eliminarse del aparato de concentración a través de la línea de salida de EBHP concentrado 25.

En realizaciones, el hidroperóxido de etilbenceno se hace reaccionar posteriormente con propileno para formar óxido de propileno y MBA. La mezcla de reacción de epoxidación puede lavarse cáusticamente y someterse a una serie de destilaciones para separar los materiales contenidos en ella. En realizaciones, la mezcla de reacción de epoxidación se destila para separar el propileno sin reaccionar de los componentes más pesados. El propileno separado se puede reciclar a la etapa de epoxidación. En realizaciones, los componentes más pesados se destilan adicionalmente, opcionalmente después de un lavado cáustico, para separar el producto de óxido de propileno. Por lo tanto, como se señaló anteriormente, un sistema POSM a partir del cual se produce el agua residual que se tratará comprende un aparato de epoxidación/separación de propileno de configurado para producir óxido de propileno ("PO") mediante epoxidación de propileno en presencia de EBHP y un catalizador de epoxidación y la separación de propileno y producto bruto PO de la mezcla de reacción de epoxidación para proporcionar una mezcla de componentes pesados que comprende MBA, ACP y EB.

Por ejemplo, el sistema POSM 100' comprende un aparato de epoxidación/separación de propileno 30. El aparato de epoxidación/separación de propileno 30 puede ser cualquier aparato que se utiliza para producir un producto que comprende PO mediante epoxidación de propileno en presencia de EBHp y un catalizador de epoxidación y separar propileno y PO crudo del producto que comprende PO crudo.

Por ejemplo, el producto de EBHP concentrado se puede introducir en el aparato de epoxidación/separación de propileno 30 a través de la línea de salida de EBHP concentrado 25.

El catalizador de epoxidación y el propileno se pueden introducir en el aparato de epoxidación/separación de propileno 30 a través de la línea de alimentación del catalizador de epoxidación 12E y la línea de alimentación de propileno 12F, respectivamente.

En realizaciones, el catalizador de epoxidación puede comprender molibdeno.

Dentro del aparato de epoxidación/separación de propileno 30 se puede efectuar la epoxidación de propileno para producir una mezcla de productos de epoxidación que contiene propileno sin reaccionar, producto PO, ACP, MBA y/o EB.

El aparato de epoxidación/separación de propileno 30 también se usa para separar (p. ej. mediante destilación) propileno y un producto de PO bruto, que puede eliminarse del aparato de epoxidación/separación de propileno 30 a través de la línea de PO crudo 35, de una mezcla de componentes pesados que comprende MBA, ACP, EB o una combinación de estos.

La mezcla de componentes pesados se puede eliminar del aparato de epoxidación/separación propileno 30 a través de la línea de salida de la mezcla de componentes pesados 36. Como se indicó anteriormente, se pueden efectuar uno o más lavados cáusticos dentro del aparato de epoxidación/separación de propileno 30.

En realizaciones, el agua de lavado cáustica (o "purga de lavado cáustico") de dicho lavado o lavados cáusticos se tratan mediante el sistema de tratamiento de aguas residuales y el método de esta divulgación. Dicha purga de aguas residuales de lavado cáustico puede comprender compuestos orgánicos en una cantidad de hasta aproximadamente un 20% y/o tóxicos biológicos (por ejemplo, derivados de fenol y/u otros subproductos del proceso PO) y, en realizaciones, el agua de lavado cáustica formada durante la epoxidación/separación de propileno se somete a incineración, como se describe en la presente.

En realizaciones, un agua de lavado cáustica formada durante la epoxidación/separación de propileno se combina con una corriente de agua residual producida en la unidad de oxidación 10, y el agua resultante, y opcionalmente el agua residual adicional del proceso POSM (por ejemplo, almacenada en el tercer tanque de compensación 90C), se somete a incineración.

Como se indicó anteriormente, un sistema POSM a partir del cual se produce el agua residual que se tratará puede comprender un aparato de purificación de PO configurado para purificar el PO crudo para proporcionar un producto de PO purificado.

Por ejemplo, el sistema POSM 100'comprende un aparato de purificación de PO 40. El PO crudo puede introducirse en la unidad de purificación de PO 40 a través de la línea de PO crudo 35. El producto PO puede eliminarse del aparato de purificación de PO 40 (y el sistema POSM 100') a través de la línea de producto PO 13A.

Como se señaló anteriormente, un sistema POSM a partir del cual se produce el agua residual que se tratará comprende una unidad de producción de etilbenceno. Por ejemplo, el sistema POSM 100'comprende la unidad de producción de etilbenceno 80.

La unidad de producción de etilbenceno 80 puede ser cualquier aparato que se utilice para producir EB. Por ejemplo, la unidad de producción de EB 80 puede usarse para producir EB, que se puede eliminar de la unidad de producción de EB 80 a través de la línea de EB 12B, etileno, que se puede introducir en la unidad de producción de EB 80 a través de la línea de alimentación de reactivo de etileno 12C y benceno, que se puede introducir en la unidad de producción de EB 80 a través de la línea de alimentación del reactivo benceno 12D.

En realizaciones, los componentes más pesados separados del propileno sin reaccionar y el producto bruto PO en el aparato de epoxidación/separación de propileno 30 se separan adicionalmente (por ejemplo, se destilan), opcionalmente después de un lavado cáustico, mediante destilación, para separar el etilbenceno sin reaccionar, que puede ser reciclado, opcionalmente después de un lavado cáustico, y producto MBA. Así, como se señaló anteriormente, un sistema POSM a partir del cual se produce el agua residual que se tratará comprende un aparato de recuperación de Eb/separación de MBA. Por ejemplo, el sistema POSM 100' comprende un aparato de recuperación de EB/separación de MBA 50. El aparato de recuperación de EB/separación de MBA puede ser cualquier aparato configurado para separar EB de una mezcla de reacción de epoxidación de componente pesado y proporcionar un producto de ACP/MBA. Por ejemplo, se puede introducir EB en la línea EB 12B y MBA, a Cp y/o e B en la línea de salida de la mezcla de componentes pesados36 en el aparato de recuperación de EB/separación de MBA 50, y separar el EB y retirarlo del aparato de recuperación de EB/separación de MBA 50 a través de la línea de alimentación de EB de la unidad de oxidación 56. El aparato de recuperación de EB/separación de MBA 50 puede separar EB de una corriente de MBA/ACP por destilación y se pueden utilizar uno o más lavados cáusticos. En realizaciones, el agua de lavado cáustica del o los lavados cáusticos se trata mediante el sistema y método de tratamiento de aguas residuales de esta divulgación. Se puede eliminar un producto de MBA que comprende MBA/ACP del aparato de recuperación de EB/ separación de MBA 50 a través de la línea de MBA/ACP 55.

La corriente de producto de MBA se deshidrata para producir monómero de estireno. Así, como se indicó anteriormente, un sistema POSm a partir del cual se produce el agua residual que se tratará comprende una unidad de deshidratación. Por ejemplo, el sistema POSM 100'comprende la unidad de deshidratación 60. La unidad de deshidratación 60 puede ser cualquier aparato que se use para producir monómero de estireno. Por ejemplo, la unidad de deshidratación 60 puede funcionar para producir monómero de estireno a través de la deshidratación de MBA. El producto monómero de estireno se puede eliminar de la unidad de deshidratación 60 mediante la línea de producto de estireno 13B, y una corriente que contiene ACP se puede eliminar de la unidad de deshidratación 60 a través de la línea ACP 65. La unidad de deshidratación 60 produce agua de deshidratación, ya que, por cada molécula de estireno producida, se separa una molécula de agua de una molécula de MBA. El agua residual tratada mediante esta divulgación comprende agua de deshidratación de MBA producida en una unidad de deshidratación de MBA 60. En realizaciones, hasta el 100% del agua de deshidratación de MBA no reciclada a POSM como agua de reposición se somete a biotratamiento como se describe en la presente. En realizaciones, los reactores de deshidratación de la unidad de deshidratación 60 son catalizados con ácido, y se utiliza un lavado cáustico para neutralizar los residuos del catalizador ácido, proporcionando agua de deshidratación.

Un (otra) agua de deshidratación puede separarse como una fase acuosa bajo la fase orgánica de estireno crudo producido. El agua de deshidratación puede ser biodegradable, ligeramente ácida y contener cantidades disueltas de estireno, monopropilenglicol (alimento para la biomasa) y/o algunos biotóxicos orgánicos.

Como se señaló anteriormente, un sistema POSM a partir del cual se produce el agua residual que se tratará puede comprender una unidad de hidrogenación.

Por ejemplo, el sistema POSM 100'comprende la unidad de hidrogenación 70. La unidad de hidrogenación 70 puede ser cualquier aparato que se use para producir MBA a partir de ACP. Por ejemplo, la unidad de hidrogenación 70 puede usarse para producir MBA mediante la hidrogenación del ACP introducido en ella a través de la línea de ACP 65 con hidrógeno introducido a través de la línea de alimentación de reactivo de hidrógeno 12G.

El MBA producido en la unidad de hidrogenación 70 puede introducirse en la unidad de recuperación de EB/separación de MBA 50 a través de la línea de MBA 75.

Las aguas residuales W que se tratarán de conformidad con esta divulgación pueden producirse en uno o más de los pasos o aparatos de un proceso POSM, como se indica en las líneas W en la Figura 3. De manera similar, se puede producir un combustible sujeto a incineración (es decir, además de cualquier material combustible introducido con las aguas residuales) en uno o más de los pasos o aparatos de un proceso POSM, como se indica en las líneas F en la Figura 3.

La alimentación del incinerador y la alimentación del biotratamiento (por ejemplo, tanto la alimentación del biotratamiento anaerobio como la alimentación del biotratamiento aerobio) comprenden aguas residuales de un proceso POSM.

En realizaciones, las corrientes de aguas residuales que son biodegradables se mantienen separadas de las aguas residuales cáusticas con un pH en el intervalo de 11-14 para evitar que se mezclen con corrientes cáusticas que no son o son difícilmente biodegradables.

El agua residual introducida a través de la línea W/W1/W1VW2/W2VW3/W3 'comprende agua de lavado cáustica, agua de deshidratación de MBA y, opcionalmente: aguas residuales, aguas de drenaje, aguas sanitarias o agua de lluvia de un proceso POSM o una combinación de ellas. El agua residual de alimentación anaerobia en la línea W1/W1' comprende agua de deshidratación de MBA, el agua residual de alimentación aerobia en la línea W2/W2' comprende opcionalmente agua de lavado cáustica junto con agua de proceso, aguas de drenaje, agua de lluvia y/o aguas sanitarias y la alimentación del incinerador en la línea W3/W3' comprende agua de lavado cáustica.

Las aguas residuales en las líneas W/W1/W1'/W2/W2'/W3/W3' pueden provenir de fuentes comunes o dispares dentro de un proceso POSM (por ejemplo, el sistema POSM de la Figura 3). Según la composición, estabilidad, fiabilidad y economía, las diversas corrientes de aguas residuales del proceso PO se pueden someter a biotratamiento anaerobio y/o aerobio, como puede determinar un entendido en la técnica.

Cualquier combustible residual se puede utilizar como combustible enviado al incinerador 200. En realizaciones, el combustible enviado al incinerador 200 a través de la línea F/F1 comprende una purga de fondos pesados del aparato de recuperación de EB/separación de MBA 50.

Dicha purga de fondos pesados puede comprender una mezcla de varios hidrocarburos pesados, incluso, a modo no taxativo, uno o más de los siguientes: oligómeros de propilenglicol, éter de alcohol metilbencílico, fenoles alquilados, alcohol metilbencílico, fenil éteres, sales de sodio orgánico, metales traza y residuales cáusticos.

En realizaciones, el combustible enviado al incinerador 200 a través de la línea F/F1 comprende una purga de fondos pesados de un proceso POTBA, que puede ser una mezcla de varios hidrocarburos pesados, que incluyen, a modo no taxativo, uno o más de los siguientes: oligómeros alifáticos de propilenglicol C9-C12, tbutoxi propanoles, ácidos C2-C4 y componentes pesados. El combustible que se alimenta al incinerador 200 puede, en realizaciones, comprender otro combustible de un proceso PO, biogás, GN y/o biomasa que se produce en el aparato de biotratamiento.

Otros posibles componentes del sistema de tratamiento de aguas residuales

En realizaciones, un sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con esta divulgación comprende además un aparato de pretratamiento que se usa para mejorar la biotratabilidad de un agua residual y/o reducir el volumen de agua residual que se someterá a incineración. A modo de ejemplo no limitante, en realizaciones, dicho aparato de pretratamiento puede comprender una unidad de oxidación por aire húmedo y/o una unidad de destilación de aguas residuales aguas arriba de un aparato de biotratamiento 300/300' y/o un incinerador 200.

En realizaciones, un sistema de tratamiento de aguas residuales de conformidad con esta divulgación comprende además un aparato de pulido que se usa para reducir adicionalmente la DQO del efluente del aparato de biotratamiento. Por ejemplo, el aparato de pulido (no mostrado) puede colocarse aguas abajo del aparato de biotratamiento aerobio 300B o 300C, y configurarse para reducir aún más la DQO del agua tratada extraída a través de la línea de agua de producto PW2 o PW3, respectivamente. A modo no taxativo, dicho aparato de pulido puede comprender un aparato de filtración con arena y/o carbón activado y/o un aparato de adsorción selectiva de trazas metálicas y/o un tratamiento UV o similares. Por ejemplo, se puede utilizar un tratamiento UV o similar para aumentar la relación DBO/DQO mediante la descomposición de la DQO persistente o difícil de tratar aguas abajo del aparato de biotratamiento aerobio 300B antes de la introducción del agua tratada en la línea de agua de producto tratada aerobiamente PW2 en la planta de biotratamiento 300C, y/o se puede aplicar un tratamiento UV o similar como protección posterior al tratamiento para reducir aún más la DQO en el efluente del biotratamiento que se dirige a desagües públicos en la línea de agua del producto PW3.

Método de tratamiento de aguas residuales

La invención se refiere a un método de tratamiento de aguas residuales. El método comprende un biotratamiento parcialmente aerobio y parcialmente anaerobio. El método comprende una incineración parcial y un biotratamiento parcial (aerobio y anaerobio). El método comprende someter una alimentación de biotratamiento anaerobio que comprende aguas residuales a biotratamiento anaerobio para producir un producto biotratado anaerobiamente y someter una alimentación de biotratamiento aerobio que comprende aguas residuales a biotratamiento aerobio para producir agua tratada.

Por ejemplo, con referencia a las Figuras 1 y 2, se introduce una primera agua residual a través de la línea de alimentación de biotratamiento anaerobio W1 como alimentación de biotratamiento anaerobio en el aparato de biotratamiento anaerobio 300A del aparato de biotratamiento 300 y se somete a un biotratamiento anaerobio, que resulta en la producción de biogás y un producto de agua biotratada anaerobiamente PW1.

Como se indica en la realización de la Figura 2, la primera agua residual puede ser suministrada desde un primer tanque de compensación 90A.

El agua de producto biotratada anaerobiamente en la línea de agua de producto biotratada anaerobiamente PW1 puede combinarse con una segunda corriente de aguas residuales en la línea de alimentación de biotratamiento aerobio W2 e introducirse en el aparato de biotratamiento aerobio 300B. El agua producto biotratada anaerobiamente en la línea de agua producto biotratada anaerobiamente PW1 se introduce en el aparato 300B de biotratamiento aerobio como agua de dilución o como agua potable en caso de una situación de reactor anaerobio fuera de especificación.

Como se observa en la realización de la Figura 2, la segunda agua residual puede proporcionarse desde un segundo tanque de compensación 90B, donde pudo haber sido tratada como se describe anteriormente para la eliminación y/o neutralización del o los componentes.

Dentro del aparato de biotratamiento aerobio 300B, el agua se biotrata aerobiamente y el agua tratada se extrae a través de la línea de agua de producto tratada aerobiamente PW2.

El agua residual introducida a través de la línea de alimentación de biotratamiento anaerobio W1 y el agua residual introducida a través de la línea de alimentación de biotratamiento aerobio W2 se producen en una planta POSM 100, como se describe anteriormente. El agua residual en la línea de alimentación de biotratamiento anaerobio W1 comprende agua de deshidratación de MBA y el agua residual en la línea de alimentación de biotratamiento aerobio W2 comprende la purga de desechos cáusticos, como el lavado cáustico de la sección de destilación/reactor de estireno en el proceso POSM.

El agua de producto tratada aerobiamente en la línea de agua de producto tratada aerobiamente PW2 puede introducirse en una planta de biotratamiento aguas abajo 300C, como se indica en la realización de la Figura 2, y un agua de producto tratada extraída de ella a través de la línea de agua de producto tratada PW3.

Las tres etapas (agua de producto tratada anaerobiamente en la línea de agua de producto tratada anaerobiamente PW1 más el agua de producto tratada aerobiamente en la línea de agua de producto tratada aerobiamente PW2 más el agua de producto tratada en la línea de agua de producto tratada PW3) se pueden diseñar de manera que el la DQO en las corrientes de alimentación se convierte a un valor muy por debajo del especificado por las autoridades para su eliminación en aguas públicas, con una DQO residual de aproximadamente 20-50 mg DQO/L en algunas realizaciones.

De conformidad con la invención, el método de tratamiento de aguas residuales comprende producir, a través de una combinación de incinerador/caldera, un gas de combustión y vapor a partir de una alimentación de incinerador que comprende aguas residuales de lavado cáustico y producir agua tratada mediante el biotratamiento de una alimentación de biotratamiento que comprende aguas residuales; las aguas residuales en la alimentación del incinerador y la alimentación del biotratamiento comprenden aguas residuales POSM.

Con referencia a la realización de las Figuras 1 y 2, una parte del agua residual que se tratará se introduce en el incinerador 200 a través de la línea de alimentación del incinerador W3, mientras que el resto del agua residual que se tratará se introduce en el aparato de biotratamiento 300 y se somete a biotratamiento anaerobio y aerobio.

Como se observa en la realización de la Figura 2, el agua residual de alimentación del incinerador puede ser proporcionada desde un tercer tanque de compensación 90C. El agua residual en la línea de alimentación del incinerador W3 comprende la purga cáustica de un proceso POSM, que puede, en realizaciones, ser una mezcla de corrientes de aguas residuales restantes que no se envían a biotratamiento, por ejemplo, una purga cáustica gastada de un lavado cáustico en un aparato de epoxidación/separación de propileno 30. Las aguas residuales enviadas al incinerador 200 pueden seleccionarse en función de la economía del proyecto para una aplicación determinada, es decir, equilibrando el biotratamiento relativo a la incineración con la recuperación de energía.

Se puede introducir un combustible como se describe anteriormente en el incinerador 200 a través de la línea de combustible F1 y/o F2. Como se indica en la realización de la Figura 2, el combustible puede suministrarse desde un tanque de almacenamiento de combustible 95. Dentro de la combinación de incinerador/caldera 200A, se producen un gas de combustión y un vapor, que pueden eliminarse de la combinación de incinerador/caldera 200A a través de la línea de salida de gas de combustión 201 y la línea de salida de vapor 203, respectivamente. El vapor extraído a través de la línea de salida de vapor 203 se puede utilizar, por ejemplo, en una red de vapor de alta presión (HP). En realizaciones, se producen de 65 a 75 toneladas/h, 50 a 100 t/h o 60 a 90 t/h de vapor, o se puede bajar a una red de vapor de menor presión. En realizaciones, el gas de combustión se introduce a través de la línea de salida de gas de combustión 201 en el aparato de tratamiento de gas de combustión 200B y se trata allí para la eliminación de un contaminante, como se describió anteriormente. El gas de combustión tratado puede enviarse a través de la línea 204 a una chimenea para su extracción del sistema I/II. En realizaciones, se utiliza tecnología de incineración en seco y se elimina un producto de sólidos de purga de sales secas a través de la línea de productos sólidos de sal 202. En realizaciones, se producen de 1 a 2 toneladas/h, 1 a 3 toneladas/h o 1, 2 o 3 t/h de sal.

Como se señaló anteriormente, de conformidad con la invención, las aguas residuales tratadas se producen mediante un proceso POSM. Como se indicó anteriormente, en un proceso de este tipo, se hace reaccionar etilbenceno con oxígeno para formar hidroperóxido de etilbenceno; el hidroperóxido de etilbenceno se hace reaccionar con propileno para formar una mezcla de reacción de epoxidación que comprende PO, ACP, MBA y EB y/o propileno sin reaccionar; la mezcla de reacción de epoxidación se lava cáusticamente y se somete a una serie de destilaciones para separar los materiales (por ejemplo, propileno) contenidos en ella de los componentes más pesados, que incluyen PO, EB, ACP y MBA; los componentes más pesados pueden destilarse adicionalmente, opcionalmente después del lavado cáustico, en una serie de destilaciones para separar el producto PO y luego el EB sin reaccionar, que puede reciclarse, opcionalmente después de un lavado cáustico, de una corriente de MBA/ACP; y el MBA en la corriente de MBA/ACP puede deshidratarse para producir un producto de monómero de estireno. Las aguas residuales producidas durante un proceso POSM (agua de deshidratación de MBA, agua de lavado cáustica y opcionalmente otras corrientes de aguas residuales producidas en una planta POSM, etc.) se tratan de conformidad con la invención.

El proceso POSM puede producir un volumen total de aguas residuales para su eliminación, y de un 5 a un 95, de un 10 a un 90 o de un 20 a un 80 por ciento en volumen del total de aguas residuales se introduce en una combinación de incinerador/caldera 200A (p. ej. vía incinerador/línea de alimentación de aguas residuales W3/W3').

En realizaciones, aproximadamente el 60 por ciento en volumen del total de aguas residuales se introduce en la combinación de incinerador/caldera. El proceso POSM puede producir un volumen total de aguas residuales para su eliminación, y un volumen del 5 al 95, del 10 al 90 o del 20 al 80 por ciento del volumen de agua residual total se somete a biotratamiento, que comprende biotratamiento anaerobio y biotratamiento aerobio.

En realizaciones, aproximadamente el 40 por ciento en volumen del total de agua residual se somete a biotratamiento, que comprende biotratamiento anaerobio y biotratamiento aerobio. En realizaciones, las aguas residuales comprenden agua de lavado cáustica y agua de deshidratación de MBA de un proceso POSM, y aproximadamente el 40 por ciento en volumen del total de aguas residuales que se tratará se somete a incineración en seco, y aproximadamente el 60 por ciento en volumen del total de aguas residuales se somete a biotratamiento (por ejemplo, tanto anaerobio como aerobio).

De conformidad con la invención, la alimentación del incinerador comprende agua de lavado cáustica procedente de un proceso POSM. la alimentación de biotratamiento anaerobio comprende agua de deshidratación de MBA procedente de un proceso POSM y la alimentación de biotratamiento aerobio comprende agua de lavado cáustica y agua de deshidratación de MBA tratada anaerobiamente procedente de un proceso POSM.

En realizaciones, el porcentaje de aguas residuales sometidas a biotratamiento puede optimizarse mediante el equilibrio o la maximización de la producción de vapor a través de la caldera con la garantía de la viabilidad del biotratamiento (por ejemplo, pretratamiento según sea necesario) para tantas corrientes de aguas residuales como sea posible.

En realizaciones, las corrientes de aguas residuales con menor concentración de DQO (p. ej. inferior a 150.000 mg DQO/L) se someten a biotratamiento y las corrientes de aguas residuales con mayor concentración de DQO (p. ej.

superior a 150.000 mg DQO/L) y/o aquellas con alto contenido de biotoxicidad se someten a incineración.

Económicamente, como enviar más aguas residuales a biotratamiento puede resultar en un coste menor por tonelada y también permite la producción de más vapor a través de la incineración debido a un contenido reducido de agua de la alimentación del incinerador, esto puede ser deseable.

Sin embargo, la biotoxicidad y/o el mayor coste de manejo de una carga creciente de DQO pueden hacer que el envío de ciertas corrientes de aguas residuales a biotratamiento no sea factible.

Características

El sistema y método de la presente divulgación contemplan el tratamiento de CWW. La utilización del biotratamiento aerobio permite el manejo de aguas residuales con alta carga contaminante con costes operativos reducidos, mediante la producción de biogás y la limitación de los costes de desperdicio de lodos en relación con el tratamiento aerobio total, que puede utilizar un gran sistema de tratamiento convencional basado en unidades de lodos activados (ASU) con gastos operativos asociados, por ejemplo, costes de energía para aireación y tratamiento de lodos, más altos), que también derivaría en un gasto de capital más alto (por ejemplo, debido a equipos de mayor tamaño y compresores de aireación).

El tratamiento de aguas residuales de conformidad con la presente divulgación se efectúa mediante un biotratamiento parcial (tanto anaerobio como aerobio) en combinación con una incineración parcial. La utilización de la tecnología de incineración en seco, en realizaciones, permite una mayor eficiencia térmica (80-90%) que la tecnología húmeda (por ejemplo, combustión sumergida), que proporciona aproximadamente un 30% de eficiencia térmica. En realizaciones, la utilización de combustibles residuales de desecho de un proceso POSM o de fuentes externas como entradas de valor calorífico al incinerador puede reducir la eliminación y las emisiones adicionales. En realizaciones, el diseño de una combinación de incinerador/caldera que comprende paredes de membranas enfriadas, sin el uso de refractario como se aplica convencionalmente sobre la pared interna caliente de las secciones del incinerador/la caldera, permite un mantenimiento menor que aquel que resultaría de la degeneración del refractario por álcali, con lo que se cumplen los estrictos requisitos de emisión. La ausencia de refractario puede reducir los costes así como los tiempos de mantenimiento; la utilización de un incinerador sin refractario puede permitir tiempos de mantenimiento breves (por ejemplo, menos de dos semanas, en algunas realizaciones), por lo que el tercer tanque de compensación 90C puede servir como almacenamiento de alimento del incinerador durante el mantenimiento, evitando así la inversión en un segundo incinerador de vía paralela cuando se requiera una alta confiabilidad/disponibilidad de la planta. La incineración en seco con el manejo de purga de sales puede, en realizaciones, proporcionar un producto de sal seca que puede ser no tóxico, completamente oxidado y fácilmente desechado o utilizado o vendido como fuente de alcalinidad, mientras que la tecnología de incineración húmeda convencional da como resultado sales disueltas en una corriente de aguas residuales generadas durante la incineración, que también contienen metales pesados y/o trazas y necesitan limpieza antes de descargarse a las aguas públicas para cumplir con los requisitos de las autoridades. La utilización de un incinerador en seco como se describe en la presente puede, en realizaciones, proporcionar un diseño de vía única que tenga una alta confiabilidad, por ejemplo, debido a que se evita el mantenimiento prolongado por degradación del refractario, con características que incluyen, a modo no taxativo, un tanque de volumen de compensación, capacidad de ahorro y minimización de la contaminación de la caldera.

En realizaciones, el sistema y el método divulgados en la presente contemplan el tratamiento de sustancialmente todas las corrientes de aguas residuales (incluidas las corrientes de aguas residuales cáusticas) de una planta POSM. La proporción de aguas residuales que se someten a biotratamiento con respecto a las que se incineran es un parámetro de diseño que puede optimizarse, como conocen los entendidos en la técnica. En realizaciones, se utiliza una proporción de aguas residuales sometidas a biotratamiento a aguas residuales que se incineran de 40:60, y no se emplea o casi no se emplea un pre, inter y/o postratamiento de las aguas residuales.

En realizaciones, todas las corrientes de aguas residuales de una planta POSM se someten a tratamiento de aguas residuales a través del sistema y método descritos en la presente, con lo que se proporciona una solución total.

Los siguientes ejemplos simplemente ilustran el sistema y el método de la presente divulgación.

Ejemplos

Ejemplo 1: Biotratamiento separado de primera etapa de dos corrientes de aguas residuales versus biotratamiento combinado de primera etapa de una corriente combinada de aguas residuales

Se evaluó el tratamiento de las aguas residuales de una planta POSM existente de funcionamiento continuo. Una primera corriente de aguas residuales comprendía agua de deshidratación de MBA del coalescente de agua de deshidratación (utilizado para separar una fase orgánica de estireno libre) a 7 toneladas/hora con una carga de DQO (demanda química de oxígeno) de aproximadamente 175 kg DQO/hora a un pH de aproximadamente 3.

Una segunda corriente de aguas residuales comprendía purga de aguas residuales de lavado cáustico de reactores de estireno y lavado cáustico de destilación (para separar la acidez y los fenoles) de la unidad de deshidratación de MBA 60 a 5,5 toneladas/hora, que comprende una carga de d Qo de aproximadamente 660 kg DQO/hora y aproximadamente 250 kg/h de sales de sodio y un peso molecular medio de 115 a partir de ácido fórmico, ácido acético, carbonatos, ácido oxálico, ácido benzoico y ácidos fenólicos a niveles de pH de aproximadamente 11 a 13.

La viabilidad del biotratamiento anaerobio de la primera y la segunda corriente de aguas residuales se sometió a pruebas piloto de laboratorio, que mostraron que el biotratamiento anaerobio de la primera corriente de aguas residuales únicamente mediante sistemas convencionales de tratamiento de biomasa anaerobia granulada (GAB) era factible (remoción de DQO de más del 99% a un índice de carga de DQO de 10 kg DQO/m3-día).

El biotratamiento anaerobio de una combinación de la primera y la segunda corriente de aguas residuales (prueba comparativa) también fue posible con una dilución adecuada (para reducir el contenido de sal) después del pretratamiento mediante ajuste de pH/separación de fases orgánicas, lo que resultó en un contenido de DQO reducido inferior a 35 g DQO/litro.

El tratamiento anaerobio de GAB, mediante influente diluido 2X para reducir el contenido de sal a aproximadamente 10-12 mS/cm, mostró una remoción de DQO superior al 90% en condiciones de operación estables a intervalos de carga de DQO de menos de 7 kg DQO/m3-d. Para las aguas residuales sin diluir, el tratamiento anaerobio de GAB estuvo más restringido por la salinidad/conductividad (sales cáusticas) y/o por biotóxicos, por ejemplo, a modo no taxativo, etilfenoles.

Se utilizó una planta de tratamiento biológico aerobio de aguas residuales (PTAR) que comprende un sistema híbrido MBBR/ASU para tratar una corriente combinada que comprende la primera y la segunda corriente de aguas residuales, con un intervalo de carga de DQO superior a 10 kg/DQO/m3-da 10 g MLSS (sólidos suspendidos en licor mixto) y aproximadamente 2,5 g de NaCl/litro, lo que da como resultado una conversión de aproximadamente el 97% en concentraciones de DQO en el efluente inferior a 100 ppm (prueba comparativa).

Se realizaron estudios para evaluar el tratamiento de las aguas residuales mediante un biotratamiento de primera etapa que comprende, de conformidad con la presente divulgación, un biotratamiento anaerobio de la primera corriente de aguas residuales seguido de un biotratamiento aerobio del efluente del biotratamiento anaerobio en combinación con la segunda corriente de aguas residuales, seguido de la introducción del efluente del biotratamiento de la primera etapa en la planta de tratamiento biológico aerobio (PTAR) de aguas residuales existente.

Así, en este experimento, la alimentación de biotratamiento anaerobio introducida en el aparato de biotratamiento anaerobio 300A de la Figura 2 comprendía la primera corriente de aguas residuales, y la alimentación de biotratamiento aerobio introducida en el aparato de biotratamiento aerobio 300B comprendía el efluente del aparato de biotratamiento anaerobio y la segunda corriente de aguas residuales.

Los estudios se realizaron para determinar si el tratamiento de primera etapa separado (es decir, anaerobio para la primera corriente de aguas residuales y aerobio para la segunda corriente de aguas residuales) permitiría un biotratamiento anaerobio óptimo de primera etapa de las aguas residuales de deshidratación de MBA en la primera corriente de aguas residuales, evitaría la introducción de salinidad en la primera corriente de aguas residuales y permitiría el rechazo de la primera o la segunda corriente de aguas residuales al biotratamiento independiente de la otra corriente de aguas residuales.

A modo de comparación, las aguas residuales que comprenden una combinación de la primera y la segunda corriente de aguas residuales se trataron mediante un biotratamiento de primera etapa, que comprende un biotratamiento anaerobio de la corriente combinada seguido de un biotratamiento aerobio del efluente del biotratamiento anaerobio de la corriente combinada. Así, en este experimento, la alimentación de biotratamiento anaerobio introducida en el aparato de biotratamiento anaerobio 300A de la Figura 2 comprendía tanto la primera corriente de aguas residuales como la segunda corriente de aguas residuales y la alimentación de biotratamiento aerobio introducida en el aparato de biotratamiento aerobio 300B comprendía el efluente del aparato de biotratamiento anaerobio. La conversión de DQO objetivo para la primera etapa (separada o combinada) fue superior al 90%.

Las corrientes de efluente de la primera etapa de biotratamiento separada o combinada de la primera y la segunda corriente de aguas residuales se alimentaron a la planta de tratamiento de aguas residuales aerobia existente en el lugar.

Biotratamiento anaerobio solo de la primera corriente de aguas residuales

Cuando se introdujo la primera corriente de aguas residuales en el aparato de biotratamiento anaerobio y el efluente del biotratamiento anaerobio en el aparato de biotratamiento aerobio junto con la segunda corriente de aguas residuales, los resultados de la prueba indicaron la compatibilidad de la primera corriente de aguas residuales que comprende agua de deshidratación de MBA con el tratamiento biológico tanto anaerobio como aerobio. No se observaron signos de inestabilidad e inhibición hasta un índice de carga volumétrica (VLR) de 12-13 g DQO/litro-día, en relación con una conductividad eléctrica dentro del reactor de 12 mS/cm. Cuando el nivel de sal se mantuvo en un máximo de 10 mS/cm, se pudo lograr un VLR de 10 g DQO/litro-día, en combinación con una descomposición eficiente y estable de la contaminación orgánica, lo que resultó en una eficiencia de eliminación de DQO de al menos un 98%. La acumulación de ácidos grasos volátiles (AGV) podría contrarrestarse reduciendo temporalmente el VLR. El VLR se limitó para evitar problemas asociados con la producción intensiva de biogás, como una capa de lodo turbulento, un sistema completamente mixto y lavado de lodo, y se podría utilizar un reactor adaptado para habilitar junto con la primera corriente de aguas residuales que comprende agua de deshidratación de MBA.

El biotratamiento anaerobio exitoso de la primera y la segunda corriente de aguas residuales combinadas se logró con un VLR más alto, de 7 g DQO/litro-día mediante la dilución del afluente en un factor de aproximadamente 2-3 o mediante un tratamiento sin diluir con un VLR más bajo, inferior a 5 g DQO/litro-día.

La eficiencia del postratamiento aerobio del efluente del reactor de biotratamiento anaerobio producido cuando se introdujeron la primera y la segunda corriente de aguas residuales combinadas en el reactor de biotratamiento anaerobio no se vio afectada por la inclusión de la segunda corriente de aguas residuales en el afluente al biorreactor anaerobio. La aparición de actividad nitrificante confirmó que se desarrolló una actividad microbiana normal. El porcentaje de eliminación de DQO para la primera y la segunda corriente de aguas residuales combinadas fue de un nivel similar al obtenido mediante el tratamiento anaerobio de la primera corriente de aguas residuales que comprende agua de deshidratación de MBA únicamente, como se describió anteriormente. Este porcentaje similar de remoción de DQO se debió al hecho de que el efluente anaerobio para el tratamiento combinado de la primera y la segunda corriente de aguas residuales contenía una DQO más alta, debido a una descomposición menos completa de la DQO en el reactor anaerobio.

Para reducir aún más el nivel de DQO del efluente, podría utilizarse un tratamiento terciario que comprenda, por ejemplo, una combinación de filtración con arena, filtración con carbón activado y/o un tratamiento con u V.

Ejemplo 2: Tratamiento aerobio de la primera y la segunda corriente de aguas residuales combinadas (prueba comparativa)

Es factible el biotratamiento aerobio de la primera y la segunda corriente de aguas residuales combinadas en lugar del biotratamiento anaerobio de la primera y la segunda corriente de aguas residuales combinadas descrito anteriormente. Aunque no es económicamente óptimo, puede ser una solución temporal, por ejemplo, en el caso de corrientes de alimentación biotóxicas y/o tanques de compensación llenos. El tratamiento aerobio también puede ser la tecnología de elección, por ejemplo, en aplicaciones en las que un requisito de alta fiabilidad y/o disponibilidad del biotratamiento es la fuerza impulsora.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para tratar aguas residuales de un proceso de coproducción de óxido de propileno y monómero de estireno (proceso POSM), que implica la oxidación de etilbenceno para formar hidroperóxido de etilbenceno, la reacción catalítica del hidroperóxido con propileno para formar óxido de propileno y alcohol metilbencílico y la deshidratación del alcohol metilbencílico para producir monómero de estireno, por lo que se generan diversas aguas residuales, incluidas aguas residuales de lavado cáustico y aguas residuales de deshidratación de alcohol metilbencílico, donde el método comprende:

- biotratar anaerobiamente en un aparato de biotratamiento anaerobio (300A) una alimentación de biotratamiento anaerobio que comprende aguas residuales de deshidratación de alcohol metilbencílico (W1) del proceso POSM para producir un producto biotratado anaerobiamente (PW1), y

- biotratar anaerobiamente en un aparato de biotratamiento aerobio (300B) una alimentación de biotratamiento aerobio que comprende aguas residuales de lavado cáustico (W2) del proceso POSM y el producto biotratado anaerobiamente (PW1), con lo que se produce el agua tratada (PW2).

2. El método de la reivindicación 1, que comprende además alimentar combustible en la combinación de incinerador/caldera.

3. El método de las reivindicaciones 1 o 2, donde el incinerador funciona mediante tecnología de incineración en seco con purga de sales y produce un producto de sal.

4. El método de la reivindicación 3, donde el producto de sal es una corriente no tóxica, estable, completamente oxidada que puede desecharse de conformidad con las especificaciones requeridas o reutilizarse.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el aparato de biotratamiento anaerobio (300A) comprende biomasa anaerobia granulada (GAB) que se separa de la corriente de efluente biotratada (PW1) para reciclarla en la alimentación de biotratamiento anaerobio biodegradable al biorreactor anaerobio 300A en condiciones favorables para conversión de sustancias orgánicas anaerobias.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además introducir el agua tratada (PW2) en una planta de biotratamiento aerobio aguas abajo (300C) y extraer el agua de producto tratada (PW3).

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el aparato de biotratamiento aerobio (300B) comprende un biorreactor de lecho móvil, una unidad de lodo activado o una combinación de ambos.