CN204400759U - 一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，包括深度油水分离、高效络合萃取脱酚、蒸氨三部分，废水首先在隔油罐中分离回收部分煤焦油，出水通过粗过滤器后依次在精密过滤器、油水分离器回收煤焦油；除油后的兰炭废水与萃取剂进入萃取塔进行萃取脱酚，萃取相与氢氧化钠溶液进入反萃塔逆流接触反萃，得到的酚钠盐溶液进入酸析釜加硫酸进行酸析得到粗酚；萃取塔底部排出脱酚后的废水进入废水加热器，被来自空气加热器的烟气加热后进入氨氰分离器与来自空气加热器的热空气混合进行脱氨，氨氰分离器顶部出来的含氨混合气体进入氨水冷却器冷却得到氨水。本实用新型从兰炭废水中资源化回收煤焦油、酚、氨等宝贵资源，提高兰炭废水可生化性。

Description

一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置

技术领域

本实用新型涉及一种煤化工废水处理装置及方法，具体涉及一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置。

背景技术

我国能源结构是贫油、少气、多煤，为解决我国资源结构状况与经济发展的矛盾，减少对原油的依赖，近几年，在我国主要产煤区积极发展煤化工产业，如煤制油项目等，具有重要意义。煤化工极大的提高了煤的综合利用价值，而煤化工生产过程中产生的废水成份复杂，不易处理。因此，合理的废水处理技术的使用，是煤化工产业走上良性发展循环经济的保障，实现经济发展与环境保护的共赢。

兰炭生产，主要是以不(弱)粘煤为原料的一种中低温(约650℃)干馏工艺，该工艺生产中，可得到兰炭(半焦)，轻、重煤焦油及中低温干馏煤气等产品，在我国的陕西、内蒙、山西大同、新疆等地有丰富的优质不(粘)煤，与我国经济发展相适应，兰炭行业也在迅速发展，2013年兰炭产量为5000万吨左右。与焦炭高温(约1000℃)干馏工艺相比较，兰炭中低温干馏脱除挥发份所生成的煤气未经高温二次裂解，荒煤气洗涤水中含有大量未被高温氧化的污染物，其浓度要比焦化废水高出10倍左右。兰炭在原煤的低温干馏、煤气净化过程中产生的废水成分复杂，含有大量环链有机化合物、叠氮类无机化合物，水中的油、氨氰、酚、COD、SS等含量很高，如COD含量约40000mg/l,氨氰含量约3000mg/l,总酚含量约15000mg/l，兰炭生产废水中污染物的浓度高且成分复杂，使兰炭生产废水很难处理，严重环境污染，与国家倡导的“节能减排”保护环境的方针政策不相适应。

目前国内处理兰炭生产废水常用方式有两种，一种是生化处理，一种是焚烧处理，以下就针对现有的两种处理方法存在的问题给予说明。采用现有的生化废水处理，存在以下典型问题：焦化废水的成份特别复杂，可生化性低，而经常说的零排放，仅是把处理后的废水重新用于生产中(比如熄焦方面)，用于熄焦时，仅是把废水变成废气排入大气中，还会造成污染。

采用焚烧方法处理废水，从设计原理上存在着最大的缺陷，即：废水直接喷入煤气燃烧的火焰中，从化学基础原理而言，属不完全燃烧，势必产生大量的CO，而针对部分有机物，如氨和氰，无法彻底去除，而大量的CO需要在1100℃下存在时间为1s，才能氧化成CO₂，另外焚烧炉占地面积很大，焚烧的热量又无法充分利用，水无法再行利用，造成能源和水的极大浪费，同时维护和运行成本偏高，在焚烧处理过程中，所含的氰化物和部分氨氰化物无法进行处理后再排到大气中，造成大气污染。

以上二种方法还有一个共同的不足之处，即废水中的一些有用成分，如煤焦油、酚、氨等没有进行回收，使资源得不到回收利用，这不仅造成资源的重大浪费，还污染了环境。为了能够解决兰炭生产废水造成的环境污染问题，并将兰炭生产废水资源化利用，急需开发出一种兰炭生产废水资源化利用工艺方法及装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，能够从兰炭废水中资源化回收煤焦油、酚、氨等宝贵资源，提高兰炭废水的可生化性，克服现有兰炭废水处理技术没有回收兰炭废水中的可用资源以及现有兰炭废水处理技术处理效果差、生化处理难、运行费用高等缺陷。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，包括油水分离***、脱酚***，以及氨水回收***，上述油水分离***包括与兰炭废水相连通且依次连接的隔油罐、过滤器，以及油水分离器；所述脱酚***包括与油水分离器的废水出口连通的萃取塔、反萃塔和酸析釜，所述反萃塔与萃取塔的塔顶连通，所述反萃塔的塔顶与萃取塔的萃取剂入口连通，所述反萃塔的塔底连通酸析釜；所述氨水回收***包括依次连通的废水加热器、氨氰分离器，以及氨水冷却器，所述废水加热器连通萃取塔的塔底，所述氨氰分离器的顶部连通氨水冷却器，底部连通生化***。

所述过滤器包括粗过滤器和精密过滤器，所述的精密过滤器与油水分离器分别设置有至少两组形成串联连接，且两组串联连接的布置形式为精密过滤器/油水分离器/精密过滤器/油水分离器。

所述废水加热器设置有烟气入口和烟气出口，由催化裂解炉产生的烟气通过空气加热器后从废水加热器的烟气入口进入到废水加热器内对废水进行加热，达标的烟气从烟气出口排出。

所述氨氰分离器设置有空气入口，被加热的空气从空气入口进入到氨氰分离器内对废水进行加热。

所述的废水加热器的烟气和氨氰分离器的空气来自于空气加热器。

所述空气加热器中用来加热空气的烟气来自于催化裂解炉，氨水冷却器中的不可凝气体进入到该催化裂解炉内。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

通过上述方案，本实用新型能够从兰炭废水中资源化回收煤焦油、酚、氨等宝贵资源，提高兰炭废水可生化性，克服现有兰炭废水处理技术没有回收兰炭废水中的可用资源以及现有兰炭废水处理技术处理效果差、生化处理难、运行费用高等缺陷，还能够有效提高兰炭行业的经济竞争力，促进兰炭行业的清洁生产，实现循环经济发展。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1，本实用新型的装置包括与兰炭废水相连通的隔油罐1，隔油罐1的出口与粗过滤器2相连，粗过滤器2的出口依次与1#精密过滤器3、1#油水分离器4、2#精密过滤器5、2#油水分离器6相连通，2#油水分离器6的出口经管道与带有萃取剂入口的萃取塔7相连通，2#油水分离器6排出的废水进入萃取塔7中进行萃取脱酚，萃取相从萃取塔7的塔顶溢出进入反萃塔8并与氢氧化钠溶液逆流接触进行反萃，反萃塔8的塔底连通有酸析釜9，反萃塔8底得到的酚钠盐溶液进入酸析釜9，加硫酸进行酸析得到粗酚，反萃塔8的塔顶经管路与萃取塔7的萃取剂入口相连，反萃塔8的塔顶排出的再生高效络合萃取剂经萃取塔7的萃取剂入口进入萃取塔7中，萃取塔7底部连通有废水加热器10，萃取塔7底部排出脱酚后的废水进入废水加热器10，废水加热器10连通有氨氰分离器11，并经管路与空气加热器13的烟气出口相连，废水加热器10中的废水被来自空气加热器13的烟气加热进入氨氰分离器11，同时进入废水加热器10中的烟气达标排放，氨氰分离器11经管路与空气加热器13的空气出口相连，氨氰分离器11中废水与来自空气加热器13的热空气混合进行脱氨，氨氰分离器11顶部连通有氨水冷却器12，氨氰分离器11顶部出来的含氨混合气体进入氨水冷却器12冷却得到氨水，氨氰分离器11下部连通有生化***，氨氰分离器11下部的废水进入生化***处理，氨水冷却器12连通有催化裂解炉14，氨水冷却器12排出的不可凝气体进入催化裂解炉14进行裂解后经管路送入空气加热器13。

本实用新型运行工艺是将来自生产***的兰炭废水，首先进入隔油罐1，通过旋流区及沉降区蜂窝斜管作用，油滴上浮至水面形成油层，通过收油管排出回收，除去废水表面浮油，隔油罐1出水进入粗过滤器2，通过粗过滤器2滤芯的作用，截留去除大粒径固体悬浮杂质，之后进入1#精密过滤器3，废水通过具有截留较大粒径固体杂质和分离煤焦油功效的滤芯，去除部分杂质及回收煤焦油，轻油上浮排出设备，重油下沉排出设备实现部分油水分离，分离出的煤焦油回收，来自1#精密过滤器3的废水进入1#油水分离器4，在滤芯的作用下进行油水分离回收煤焦油，轻油上浮排出设备，重油下沉排出设备，将大部分的分散油及部分乳化油分离出来。1#油水分离器4的出水进入2#精密过滤器5，通过具有截留微小固体杂质和分离煤焦油功效的滤芯，去除废水中残留杂质，过滤精度可达ss小于2ppm，粒径小于2um，同时分离回收煤焦油，轻油上浮排出设备，重油下沉排出设备，其出水进入2#油水分离器进一步分离出水中的乳化油及溶解油，轻油上浮排出设备，重油下沉排出设备，废水中的油含量降至300ppm以下。

来自2#油水分离器6的除油后废水，进入萃取塔7，在萃取塔7内，废水与高效络合萃取剂逆流接触，进行萃取脱酚，萃取塔顶的萃取相进入反萃塔8，在反萃塔8中，萃取相与氢氧化钠溶液逆流接触，进行反萃取，得到萃取剂和酚钠盐溶液。再生萃取剂从反萃塔8的塔顶排出，返回***循环使用，反萃塔底得到的酚钠盐溶液进入酸析釜9，加硫酸进行酸析得到粗酚。

萃取塔7脱酚后的废水进入废水加热器10，催化裂解炉14兰炭尾气燃烧产生的烟气通过空气加热器13加热空气后进入废水加热器10加热废水，废水加热器10中被加热的废水进入氨氰分离器11，与来自空气加热器的热空气混合进行脱氨。氨氰分离器11中的含氨气体混合物从上部排出进入氨水冷却器12冷却得到氨水，氨水冷却器12中不可凝气体去往催化裂解炉14，进行高温分解。氨氰分离器11下部的废水排至生化***处理。

本实用新型除悬浮物及微小粒径杂质的过程是，通过隔油罐1的废水进入粗过滤器2，水中粒径较大的悬浮杂质被过滤芯阻截去除，通过滤芯的废水进入1#精密过滤器3，在此部分较小的悬浮杂质颗粒被分离去除并有少量煤焦油分离回收。1#精密过滤器3处理后的废水通过1#油水分离器4进入2#精密过滤器5，分离去除废水中遗留的微小粒径杂质。废水中悬浮物去除率达到95％以上，同时分离回收部分煤焦油。

本实用新型回收煤焦油的过程是，废水首先在隔油罐1中分离回收部分煤焦油，出水通过粗过滤器2后依次在1#精密过滤器3、1#油水分离器4、2#精密过滤器5、2#油水分离器6中进行油水分离，回收煤焦油，2#油水分离器6出水中煤焦油含量小于300mg/l。

本实用新型回收粗酚的过程是，除油后的兰炭废水与高效络合萃取剂进入萃取塔7逆流接触进行萃取脱酚，萃取相从萃取塔7的塔顶溢出，脱酚后的废水从萃取塔7的塔底排出；萃取相与氢氧化钠溶液进入反萃塔8逆流接触反萃，反萃塔8的塔顶得到的萃取剂返回***循环使用，反萃塔8的塔底得到的酚钠盐溶液进入酸析釜加硫酸进行酸析得到粗酚。

本实用新型回收氨水的过程是，萃取塔7底部排出脱酚后的废水进入废水加热器10，被来自空气加热器13的烟气加热至110℃-126℃，加热的废水进入氨氰分离器11与来自空气加热器13的热空气混合进行脱氨，氨氰分离器11顶部出来的含氨混合气体进入氨水冷却器12冷却得到氨水，氨氰分离器11下部的废水进入生化***处理。

1、本实用新型对废水中乳化油、浮油、分散油有很好的分离效果，煤焦油去除率达到80％以上。

2、本实用新型采用高效络合萃取剂萃取脱酚，把可逆络合反应与萃取分离过程相结合，萃取效率高，达到95％以上。高效萃取剂与其它脱酚萃取剂相比较，有分配系数大，水中溶解度小等优点。

3、本实用新型采用兰炭尾气燃烧烟气加热兰炭废水，采用热空气与加热后的兰炭废水直接接触脱氨，与其它脱氨工艺比较，该方法能耗低，脱氨效率高，不产生二次污染。

4、本实用新型处理后的废水水质得到显著改善，废水中总酚的去除率大于95％，氨氰的去除率大于85％，COD的去除率大于90％，处理后的废水满足后续生化处理的要求，可生化性高，经后续生化处理后最终废水达标排放。

5、本实用新型解决了兰炭生产废水造成的污染问题并资源化回收煤焦油、酚、氨水等有用资源，能够提高兰炭项目的经济竞争力，促进兰炭行业的清洁生产，实现循环经济发展。

6、本实用新型工艺先进、占地面积小、运行稳定、自动化程度高。

Claims (6)

1.一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，其特征在于：包括油水分离***、脱酚***，以及氨水回收***，上述油水分离***包括与兰炭废水相连通且依次连接的隔油罐(1)、过滤器(2)，以及油水分离器；所述脱酚***包括与油水分离器的废水出口连通的萃取塔(7)、反萃塔(8)和酸析釜(9)，所述反萃塔与萃取塔的塔顶连通，所述反萃塔的塔顶与萃取塔的萃取剂入口连通，所述反萃塔的塔底连通酸析釜；所述氨水回收***包括依次连通的废水加热器(10)、氨氰分离器(11)，以及氨水冷却器(12)，所述废水加热器连通萃取塔的塔底，所述氨氰分离器的顶部连通氨水冷却器，底部连通生化***。

2.如权利要求1所述的一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，其特征在于：所述过滤器包括粗过滤器(2)和精密过滤器，所述的精密过滤器与油水分离器分别设置有至少两组形成串联连接，且两组串联连接的布置形式为精密过滤器/油水分离器/精密过滤器/油水分离器。

3.如权利要求1所述的一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，其特征在于：所述废水加热器设置有烟气入口和烟气出口，由催化裂解炉产生的烟气通过空气加热器后从废水加热器的烟气入口进入到废水加热器内对废水进行加热，达标的烟气从烟气出口排出。

4.如权利要求1所述的一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，其特征在于：所述氨氰分离器设置有空气入口，被加热的空气从空气入口进入到氨氰分离器内对废水进行加热。

5.如权利要求1所述的一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，其特征在于：所述的废水加热器(10)的烟气和氨氰分离器的空气来自于空气加热器。

6.如权利要求5所述的一种兰炭生产废水资源化利用工艺装置，其特征在于：所述空气加热器中用来加热空气的烟气来自于催化裂解炉(14)，氨水冷却器中的不可凝气体进入到该催化裂解炉内。