CN110655259B - 一种煤化工废水萃取脱酚资源化处理工艺 - Google Patents
一种煤化工废水萃取脱酚资源化处理工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种煤化工废水萃取脱酚资源化处理工艺,该工艺先将废水进行除油处理,除油出水经萃取脱酚后进行蒸氨处理,得到的萃取液与蒸氨废水进行换热处理,升温后的萃取液进行渗透汽化处理,从而分离萃取剂和酚类化合物;萃取剂与换热后的蒸氨废水进行二次换热,最终得到的萃取剂回收,蒸氨废水进入下一步生化处理;本发明处理工艺流程简单,不但降低萃取剂损失,而且回收的苯酚产品纯度高,萃取剂回收后可以直接重复利用。
Description
技术领域
本发明属于废水深度处理领域,尤其涉及一种煤化工废水萃取脱酚资源化处理工艺。
背景技术
随着煤化工行业的快速发展,其废水排放量日益增加,其中含酚废水的危害较大,苯酚及其他酚类化合物会引起人体的皮肤过敏、贫血及各种神经***疾病,肆意排放将引起动植物死亡,严重破坏生态环境。
目前含酚废水的处理方法主要为吸附法、蒸汽法和萃取法等,萃取法具备能耗低、利于回收重复利用等优点,因而被广泛应用,但其缺点是易存在溶剂损失,造成溶剂消耗量大;萃取剂剂回收多采用碱液进行反萃取,不仅增加了溶剂损失,且工艺流程繁琐,不利于酚类化合物的最终回收。
专利CN103964543B公开了一种煤化工领域废水除油脱酚的方法,其工艺方法包含废水预处理、萃取除油脱酚和萃取剂回收程序,达到了良好的除油脱酚效果,但其萃取剂回收方法为碱洗法,其中容易造成两项共混,增加萃取剂损失,且得到的酚钠盐溶液浓度较低。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种煤化工废水萃取脱酚资源化处理工艺,该工艺在现有技术基础上,通过渗透汽化技术实现了萃取剂和酚类化合物的直接分离回收,不但降低萃取剂损失,而且经渗透汽化的苯酚产品纯度高,工艺流程简单。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种煤化工废水萃取脱酚资源化处理工艺,先将所述废水进行除油处理,除油出水经萃取脱酚后进行蒸氨处理,得到的萃取液与蒸氨废水进行换热处理,升温后的萃取液进行渗透汽化处理,从而分离萃取剂和酚类化合物;所述萃取剂与换热后的蒸氨废水进行二次换热,最终得到的萃取剂回收,蒸氨废水进入下一步生化处理。
所述除油处理包括依次连接的重力除油和气浮除油;
所述重力除油优选为隔油池、隔油井、除油罐、粗粒化除油中的任意一种;
所述气浮除油优选为加全流程加压溶气气浮、部分加压溶气气浮或部分回流加压溶气气浮中的任意一种;
经除油处理后的废水除油率≥80%。
萃取脱酚处理优选采用填料萃取塔、筛板萃取塔、转盘萃取塔、振动筛板塔或多级离心萃取塔中的任意一种。
萃取剂优选为甲基异丁基甲酮、乙酸乙酯、苯或二异丙醚中的至少一种;
萃取剂和水的体积比为1:20—1:1;
萃取温度优选为30-50℃。
萃取脱酚处理后,酚类化合物去除率≥95%。
蒸氨处理优选为直接蒸氨或间接蒸氨中的任意一种;
蒸氨单元出水温度为100-110℃;
蒸氨处理氨氮去除率≥95%。
换热处理选用换热器,所述换热器优选为浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板式换热器或板式换热器中的任意一种;换热后的萃取液出口温度为30-80℃,蒸氨废水进入二次换热处理。
渗透汽化处理采用抽真空法,渗透汽化膜优选为亲水性复合平板膜;
渗透汽化操作温度优选为30-80℃;
最终回收的萃取剂分离因子≥15,回收率≥90%。
渗透汽化回收的萃取剂与换热后的蒸氨废水进行二次换热,最终萃取剂出口温度为30-50℃,可回用于萃取脱酚处理,蒸氨废水进一步进行生化处理。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明公开了一种煤化工废水萃取脱酚资源化处理工艺,该工艺流程简单,不但降低萃取剂损失,而且回收的苯酚产品纯度高,经分离的萃取剂可以直接重复利用;
(2)通过蒸氨处理排出的冷凝水与渗透汽化处理进出水进行换热升温,大大节省了加热成本,强化了渗透汽化处理工作效率,且蒸氨废水温度降低有利于后续生化等深度处理,从而提高***稳定性。
附图说明
图1 是本发明用于煤化工废水萃取脱酚资源化处理工艺流程图。
具体实施方式
为了更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,本发明的典型但非限制性的实施例如下:
如图1所示,一种煤化工废水萃取脱酚资源化处理工艺,先将所述废水进行除油处理,除油出水经萃取脱酚后进行蒸氨处理,得到的萃取液与蒸氨废水进行换热处理,升温后的萃取液进行渗透汽化处理,从而分离萃取剂和酚类化合物;萃取剂与换热后的蒸氨废水进行二次换热,最终得到的萃取剂回收,蒸氨废水进入下一步生化处理。
其中,除油处理包括依次连接的重力除油和气浮除油;重力除油优选为隔油池、隔油井、除油罐、粗粒化除油中的任意一种;气浮除油优选为加全流程加压溶气气浮、部分加压溶气气浮或部分回流加压溶气气浮中的任意一种,经除油处理后的废水除油率≥80%。
萃取脱酚处理优选采用填料萃取塔、筛板萃取塔、转盘萃取塔、振动筛板塔或多级离心萃取塔中的任意一种,萃取剂优选为甲基异丁基甲酮、乙酸乙酯、苯或二异丙醚中的至少一种,萃取剂和水的体积比为1:20—1:1,1:20、1:19、1:18、1:17、1:16、1:15、1:14、1:13、1:12、1:11、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1;萃取温度优选为30-50℃,30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃,萃取脱酚处理后,酚类化合物去除率≥95%
v.蒸氨处理优选为直接蒸氨或间接蒸氨中的任意一种;蒸氨单元出水温度为100-110℃,100℃、101℃、102℃、103℃、104℃、105℃、106℃、107℃、108℃、109℃、110℃;蒸氨处理氨氮去除率≥95%。
换热处理选用换热器,换热器优选为浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板式换热器或板式换热器中的任意一种;换热后的萃取液出口温度为30-80℃,30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃、80℃,蒸氨废水进入二次换热处理。
渗透汽化处理采用抽真空法,渗透汽化膜优选为亲水性复合平板膜;渗透汽化操作温度优选为30-80℃,30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃、80℃,最终回收的萃取剂分离因子≥15,回收率≥90%。
渗透汽化回收的萃取剂与换热后的蒸氨废水进行二次换热,最终萃取剂出口温度为30-50℃,30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃,可回用于萃取脱酚处理,蒸氨废水进一步进行生化处理。
实施例1
某煤化工工厂废水油含量100mg/L,苯酚含量为3000mg/L,氨氮含量为2000mg/L,采用如下方法处理:
将煤化工废水预处理后进行除油处理,除油技术包含重力除油和气浮除油技术,重力除为隔油池,气浮除油为全流程加压溶气气浮,除油单元出水油含量为8mg/L;
将步骤(1)处理后的煤化工废水进行萃取脱酚处理,萃取脱酚装置为筛板萃取塔,萃取剂为甲基异丁基甲酮,萃取剂和水的体积比为1:10,萃取温度为45℃,萃取后出水苯酚含量为120mg/L;
将步骤(2)处理后的废水进行蒸氨处理,蒸氨技术为直接蒸氨,蒸氨单元出水温度为105℃,蒸氨出水氨氮含量为80mg/L;
将步骤(2)中萃取液和步骤(3)中处理后的废水进行换热处理,换热器为板式换热器,萃取液出口温度为80℃,废水换热后再进行二级换热处理;
将步骤(4)中升温后的萃取液进行渗透汽化处理,渗透汽化采用抽真空法,渗透汽化膜为亲水性复合平板膜,操作温度为80℃ ,萃取剂分离因子约为20,回收率约为98%;
将步骤(5)中分离出的萃取剂和步骤(4)换热后的废水进行二级换热处理,换热器为板式换热器,萃取剂出口温度为30℃,经蒸汽进一步预热至45℃,返回萃取单元,二次换热后的蒸氨出水进一步进行生化处理。
实施例2
某煤化工工厂废水油含量50mg/L,苯酚含量为2000mg/L,氨氮含量为2000mg/L,采用如下方法处理:
将煤化工废水预处理后进行除油处理,除油技术包含重力除油和气浮除油技术,重力除为隔油池,气浮除油为全流程加压溶气气浮,除油单元出水油含量为6mg/L;
将步骤(1)处理后的煤化工废水进行萃取脱酚处理,萃取脱酚装置为筛板萃取塔,萃取剂为甲基异丁基甲酮,萃取剂和水的体积比为1:10,萃取温度为45℃,萃取后出水苯酚含量为80mg/L;
将步骤(2)处理后的废水进行蒸氨处理,蒸氨技术为直接蒸氨,蒸氨单元出水温度为105℃,蒸氨出水氨氮含量为80mg/L;将步骤(2)中萃取液和步骤(3)中处理后的废水进行换热处理,换热器为板式换热器,萃取液出口温度为80℃,废水换热后再进行二级换热处理;
将步骤(4)中升温后的萃取液进行渗透汽化处理,渗透汽化采用抽真空法,渗透汽化膜为亲水性复合平板膜,操作温度为80℃ ,萃取剂分离因子约为20,回收率约为98%;
将步骤(5)中分离出的萃取剂和步骤(4)换热后的废水进行二级换热处理,换热器为板式换热器,萃取剂出口温度为30℃,经蒸汽进一步预热至45℃,返回萃取单元,二次换热后的蒸氨出水进一步进行生化处理。
实施例3
某煤化工工厂废水油含量150mg/L,苯酚含量为5000mg/L,氨氮含量为3000mg/L,采用如下方法处理:
将煤化工废水预处理后进行除油处理,除油技术包含重力除油和气浮除油技术,重力除为隔油池,气浮除油为全流程加压溶气气浮,除油单元出水油含量为10mg/L;
将步骤(1)处理后的煤化工废水进行萃取脱酚处理,萃取脱酚装置为筛板萃取塔,萃取剂为甲基异丁基甲酮,萃取剂和水的体积比为1:15,萃取温度为45℃,萃取后出水苯酚含量为180mg/L;
将步骤(2)处理后的废水进行蒸氨处理,蒸氨技术为直接蒸氨,蒸氨单元出水温度为105℃,蒸氨出水氨氮含量为200mg/L;
将步骤(2)中萃取液和步骤(3)中处理后的废水进行换热处理,换热器为板式换热器,萃取液出口温度为80℃,废水换热后再进行二级换热处理;
将步骤(4)中升温后的萃取液进行渗透汽化处理,渗透汽化采用抽真空法,渗透汽化膜为亲水性复合平板膜,操作温度为80℃ ,萃取剂分离因子约为20,回收率约为98%;
将步骤(5)中分离出的萃取剂和步骤(4)换热后的废水进行二级换热处理,换热器为板式换热器,萃取剂出口温度为30℃,经蒸汽进一步预热至45℃,返回萃取单元,二次换热后的蒸氨出水进一步进行生化处理。
实施例4
某煤化工工厂废水油含量80mg/L,苯酚含量为1500mg/L,氨氮含量为1000mg/L,采用如下方法处理:
将煤化工废水预处理后进行除油处理,除油技术包含重力除油和气浮除油技术,重力除为隔油池,气浮除油为全流程加压溶气气浮,除油单元出水油含量为6mg/L;
将步骤(1)处理后的煤化工废水进行萃取脱酚处理,萃取脱酚装置为筛板萃取塔,萃取剂为甲基异丁基甲酮,萃取剂和水的体积比为1:15,萃取温度为40℃,萃取后出水苯酚含量为45mg/L;
将步骤(2)处理后的废水进行蒸氨处理,蒸氨技术为直接蒸氨,蒸氨单元出水温度为105℃,蒸氨出水氨氮含量为40mg/L;
将步骤(2)中萃取液和步骤(3)中处理后的废水进行换热处理,换热器为板式换热器,萃取液出口温度为70℃,废水换热后再进行二级换热处理;
将步骤(4)中升温后的萃取液进行渗透汽化处理,渗透汽化采用抽真空法,渗透汽化膜为亲水性复合平板膜,操作温度为70℃ ,萃取剂分离因子约为18,回收率约为98%;
将步骤(5)中分离出的萃取剂和步骤(4)换热后的废水进行二级换热处理,换热器为板式换热器,萃取剂出口温度为30℃,经蒸汽进一步预热至40℃,返回萃取单元,二次换热后的蒸氨出水进一步进行生化处理。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (9)
1.一种煤化工废水萃取脱酚资源化处理工艺,其特征在于,先将所述废水进行除油处理,除油出水经萃取脱酚后进行蒸氨处理,得到的萃取液与蒸氨废水进行换热处理,升温后的萃取液进行渗透汽化处理,从而分离萃取剂和酚类化合物;所述萃取剂与换热后的蒸氨废水进行二次换热,最终得到的萃取剂回收,蒸氨废水进入下一步生化处理。
2.如权利要求1所述的处理工艺,其特征在于,所述除油处理包括依次连接的重力除油和气浮除油;
所述重力除油为隔油池、隔油井、除油罐、粗粒化除油中的任意一种;
所述气浮除油为加全流程加压溶气气浮、部分加压溶气气浮或部分回流加压溶气气浮中的任意一种。
3.如权利要求2所述的处理工艺,其特征在于,经除油处理后的废水除油率≥80%。
4.如权利要求3所述的处理工艺,其特征在于,萃取脱酚处理采用填料萃取塔、筛板萃取塔、转盘萃取塔、振动筛板塔或多级离心萃取塔中的任意一种;
萃取剂为甲基异丁基甲酮、乙酸乙酯、苯或二异丙醚中的至少一种;
萃取剂和水的体积比为1:20 - 1:1;
萃取温度为30-50℃。
5.如权利要求4所述的处理工艺,其特征在于,萃取脱酚处理后,酚类化合物去除率≥95%。
6.如权利要求5所述的处理工艺,其特征在于,蒸氨处理为直接蒸氨或间接蒸氨中的任意一种;蒸氨单元出水温度为100-110℃;蒸氨处理氨氮去除率≥95%。
7.如权利要求6所述的处理工艺,其特征在于,换热处理选用换热器,所述换热器为浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板式换热器或板式换热器中的任意一种;换热后的萃取液出口温度为30-80℃,蒸氨废水进入二次换热处理。
8.如权利要求7所述的处理工艺,其特征在于,渗透汽化处理采用抽真空法,渗透汽化膜为亲水性复合平板膜;渗透汽化操作温度为30-80℃;最终回收的萃取剂分离因子≥15,回收率≥90%。
9.如权利要求8所述的处理工艺,其特征在于,渗透汽化回收的萃取剂与换热后的蒸氨废水进行二次换热,最终萃取剂出口温度为30-50℃,回用于萃取脱酚处理,蒸氨废水进一步进行生化处理。
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