专利名称：一种兰炭生产废水资源化多级回收装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种煤化工废水处理装置及处理方法，具体涉及一种兰炭生产废水资源化多级回收装置及方法。
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。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°C)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，2008年兰炭产量为32757万吨左右，2009年兰炭产量为34500万吨左右。与焦炭高温(约IOO(TC)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、氨氮、酚、COD、SS等含量很高，如COD含量约40000mg/l，氨氮含量约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。目前，常用兰炭污水处理工艺有如下三种方法:方法一，兰炭废水采用多效蒸发浓缩燃烧治理技术、高温高压催化湿式氧化技术、利用烟道气处理等，这一些工艺系统运行复杂、运行费用高、且排放水质严重不达标；方法二，兰炭废水处理采用焚烧处理和传统的生化处理工艺，焚烧处理 要消耗掉大量的煤气，而生化处理过程中要用大量的新鲜水稀释，力口大了后续污水的排放量，且水质不稳定，不达标。该方法能耗高，效益低；方法三，兰炭生产废水采用大罐平流沉降除油，除去部分杂质和约80%的煤焦油，回收的煤焦油出售，处理后的水回生产系统循环喷淋荒煤气。这种工艺中，油回收率较低，处理后的出水水质不稳定。以上三种方法还有一个共同的不足之处，兰炭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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够克服传统的兰炭废水处理工艺运行费用高，运行不稳定，处理效果差，废水中的有用成分得不到有效合理回收等缺陷的兰炭生产废水资源化多级回收装置及方法。为达到上述目的，本发明的装置包括与兰炭废水相连通的旋流分离罐，经旋流分离罐分离出的杂质经油渣口排出，旋流分离罐出水口与溶气气浮装置的入口相连，溶气气浮装置上端出口与轻油缓冲罐相连通，下端出口与重油缓冲罐相连通，溶气气浮装置的废水出口与精除油装置的入口相连通，精除油装置的一个出口与焦油储罐相连通，另一出口与酚萃取塔相连通，酚萃取塔上还开设有萃取剂入口，酚萃取塔的出口与反萃回收塔的入口相连通，反萃回收塔分离出粗酚送入粗酚储罐，再生的萃取剂经管路与酚萃取塔的萃取剂入口相连，反萃回收塔的废水出口与蒸氨塔的入口相连，且反萃回收塔与蒸氨塔还分别通过管路与低压蒸汽相连，经蒸氨塔分离后的氨气与粗氨水储罐相连，蒸氨塔的出水口经管路与生化池相连。所述的兰炭废水为经过沉渣池除去较大颗粒杂质的废水。所述的溶气气浮装置的上端还设置有用于刮除轻油的刮油机，溶气气浮装置下端出口与重油缓冲罐之间设置有抽油泵，且轻油缓冲罐与重油缓冲罐的出口分别与焦油储罐相连通。所述的溶气气浮装置与精除油装置之间还安装有缓冲水罐。所述的进入蒸氨塔的废水调整pH值在10以上，废水经换热后从蒸氨塔顶部送入，低压蒸汽从蒸氨塔底供入将氨蒸出。本发明兰炭生产废水资源化多级回收方法如下:高含油含酚的兰炭废水经过沉渣池除去水中较大的颗粒杂质后进入旋流分离罐，在旋流分离罐内去除80%-90%的杂质，旋流分离罐出水进入溶气气浮装置，在溶气气浮装置内轻油上浮被刮油机连续刮出送入轻油缓冲罐，重油沉降在气浮设备底部，用泵抽出送入重油缓冲罐，轻油储罐和重油缓冲罐油水分离后，油送入焦油储罐，废水经过缓冲水罐进入到精除油装置，除去水中的微小油滴和乳化油后，油送入焦油储罐，水进入酚萃取塔；经精除油后的废水和低沸点萃取剂错流进入酚萃取塔充分混合，游离酚溶入萃取剂中，之后混合液在反萃回收塔内分离出粗酚送入粗酚储罐，再生的萃取剂循环使用，出塔废水则进入蒸氨塔，进入蒸氨塔的废水调整PH值在10以上，从蒸氨塔底供入蒸汽将氨蒸出，氨气送入粗氨水储罐，蒸氨塔出水进入生化池。本发明解决了兰炭生产废水造成的污染问题并资源化利用，能够提高兰炭项目的经济吸引力，促进兰炭行业的清洁生产，实现循环经济发展。本发明将兰炭生产废水先经过沉渣池和旋流罐，除去悬浮物等固体杂质,之后进入溶气气浮装置强制分离油并回收，分离油后的兰炭废水进入酚回收装置，在此装置中把兰炭生产废水中的酚提取回收，酚回收装置出水经过蒸氨装置，回收浓氨水。本发明的除固体杂质过程是，来自生产系统的兰炭废水，首先进入沉渣池，水中密度较大的固体杂质自然沉降去除，含有部分悬浮物等杂质的废水进入旋流罐，利用水与各种杂质密度的差异，在旋流罐内绝大多数的杂质被去除。回收煤焦油过程是，溶气气浮装置底部设有斜板，气浮装置的溶气泵工作压力是
0.6Mpa，当水流经气浮装置时，气浮内产生的大量微小气泡，携带着水中的油滴快速上浮到水面上，气浮上面的刮油机把水面上的油刮到排油槽中，通过管道送往轻油储罐。水中部分比重较大煤焦油则在斜板的作用下快速沉积在装置底部，通过抽油泵送入重油储罐。气浮出水进入精除油装置，进一步除去水中的油，以使水中油含量满足回收酚装置的要求，回收油过程，油的分离率比传统的大罐回收油率高约10%-15%。
回收酚过程是，在酚萃取塔内，用高效萃取剂与分离油后的兰炭生产废水充分接触，废水中的酚进入萃取剂中，经过反萃取后，得到粗酚，酚的萃取率可达90%以上。回收氨过程是，首先调整废水pH值在10以上，废水经换热后从蒸氨塔顶部送入。从蒸氨塔底供入蒸汽将氨蒸出，氨气送入粗氨水储罐储罐13，蒸氨塔出水进入生化池8。所述的生化处理过程是，经过前工序处理后的兰炭废水，进入调节池，加入10%液碱调整PH值至合理范围，之后水顺序进入厌氧池、好氧池、沉淀池。沉淀池上清液水质达标回用生产系统，沉淀池底部的污泥排入污泥干化池，通过压滤脱水泥饼外运。
图1是本发明的整体工艺流程示意图:图中:1、旋流分离罐，2、溶气气浮装置，3.缓冲水罐，4、精除油装置，5、酚萃取塔，6、反萃回收塔，7、蒸氨塔，8、生化处理池，9、粗酚储罐，10、轻油缓冲罐，11、重油缓冲罐，12、焦油储罐，13、粗氨水储罐。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。参见图片，本发明包括与经·过沉渣池除去较大颗粒杂质的兰炭废水相连通的旋流分离罐I，经旋流分离罐I分离出的杂质经油渣口排出，旋流分离罐I出水口与溶气气浮装置2的入口相连，溶气气浮装置2上端出口与轻油缓冲罐10相连通，下端出口与重油缓冲罐11相连通，溶气气浮装置2的上端还设置有用于刮除轻油的刮油机，溶气气浮装置2下端出口与重油缓冲罐11之间设置有抽油泵，且轻油缓冲罐10与重油缓冲罐11的出口分别与焦油储罐12相连通。溶气气浮装置2的废水出口经缓冲水罐3与精除油装置4的入口相连通，精除油装置4的一个出口与焦油储罐12相连通，另一出口与酚萃取塔5相连通，酚萃取塔5上还开设有萃取剂入口，酚萃取塔5的出口与反萃回收塔6的入口相连通，反萃回收塔6分离出粗酚送入粗酚储罐9，再生的萃取剂经管路与酚萃取塔5的萃取剂入口相连，反萃回收塔6的废水出口与蒸氨塔7的入口相连，且反萃回收塔6与蒸氨塔7还分别通过管路与低压蒸汽相连，进入蒸氨塔7的废水调整pH值在10以上，废水经换热后从蒸氨塔顶部送入，低压蒸汽从蒸氨塔底供入将氨蒸出，经蒸氨塔7分离后的氨气与氨水储罐13相连，蒸氨塔7的出水口经管路与生化池8相连。本发明的方法如下:高含油含酚的兰炭废水经过沉渣池除去水中较大的颗粒杂质后进入旋流分离罐1，在旋流分离罐I内去除80%-90%的杂质，旋流分离罐I出水进入溶气气浮装置2，在溶气气浮装置内轻油上浮被刮油机连续刮出送入轻油缓冲罐10，重油沉降在气浮设备底部，用泵抽出送入重油缓冲罐11，轻油储罐10和重油缓冲罐11油水分离后，油送入焦油储罐12，废水经过缓冲水罐3进入到精除油装置4，除去水中的微小油滴和乳化油后，油送入焦油储罐12，水进入酚萃取塔5 ；经精除油后的废水和低沸点萃取剂错流进入酚萃取塔5充分混合，游离酚溶入萃取剂中，之后混合液在反萃回收塔6内分离出粗酚送入粗酚储罐9，再生的萃取剂循环使用，出塔废水则进入蒸氨塔7，进入蒸氨塔7的废水调整pH值在10以上，从蒸氨塔底供入蒸汽将氨蒸出，氨气送入粗氨水储罐13，蒸氨塔出水进入生化池8。
本发明的优点在于:1、兰炭生产废水资源化多级回收利用工艺方法，一方面处理污水，使之达标回用，另一方面回收水中的油、氨、酚等有用成分，不仅保护了水资源，而且使水中的更多化工原料得到合理的回收利用。做到了保护环境和发展经济共赢。2、产品回收品种多、效率高，经济效益可观。3、工艺先进、自动化程度高，操作简便，系统运行稳定。4、除油(回收油)效率高，装置抗冲击负荷高。5、采用溶剂萃取直接得到游离酚，萃取效率高，达到90%以上。6、萃取剂可再生循环使用，不需酸碱洗，没有副产物产生和二次污染。7、处理后的废水，其C0D、氨氮的浓度极大降低，并显著改善废水的颜色，使废水从深棕色变为淡黄色。经后续生化处理后废水中总酚的去除率>95，氨氮>85%，C0D>90%,最终废水达标排放或中 水回用。
权利要求
1.一种兰炭生产废水资源化多级回收装置，其特征在于:包括与兰炭废水相连通的旋流分离罐(O,经旋流分离罐(I)分离出的杂质经油渣口排出，旋流分离罐(I)出水口与溶气气浮装置(2)的入口相连，溶气气浮装置(2)上端出口与轻油缓冲罐(10)相连通，下端出口与重油缓冲罐(11)相连通，溶气气浮装置(2)的废水出口与精除油装置(4)的入口相连通，精除油装置(4)的一个出口与焦油储罐(12)相连通，另一出口与酚萃取塔(5)相连通，酚萃取塔(5)上还开设有萃取剂入口，酚萃取塔(5)的出口与反萃回收塔(6)的入口相连通，反萃回收塔(6)分离出粗酚送入粗酚储罐(9)，再生的萃取剂经管路与酚萃取塔(5)的萃取剂入口相连，反萃回收塔(6)的废水出口与蒸氨塔(7)的入口相连，且反萃回收塔(6)与蒸氨塔(7)还分别通过管路与低压蒸汽相连，经蒸氨塔(7)分离后的氨气与粗氨水储罐(13 )相连，蒸氨塔(7 )的出水口经管路与生化池(8 )相连。
2.根据权利要求1所述的兰炭生产废水资源化多级回收装置，其特征在于:所述的兰炭废水为经过沉渣池除去较大颗粒杂质的废水。
3.根据权利要求1所述的兰炭生产废水资源化多级回收装置，其特征在于:所述的溶气气浮装置(2)的上端还设置有用于刮除轻油的刮油机，溶气气浮装置(2)下端出口与重油缓冲罐(11)之间设置有抽油泵，且轻油缓冲罐(10)与重油缓冲罐(11)的出口分别与焦油储罐(12)相连通。
4.根据权利要求1所述的兰炭生产废水资源化多级回收装置，其特征在于:所述的溶气气浮装置(2)与精除油装置(4)之间还安装有缓冲水罐(3)。
5.根据权利要求1所述的兰炭生产废水资源化多级回收装置，其特征在于:所述的进入蒸氨塔(7)的废水调整pH值在10以上，废水经换热后从蒸氨塔顶部送入，低压蒸汽从蒸氨塔底供入将氨蒸出。
6.一种利用权利要求1所述的兰炭生产废水资源化多级回收装置的废水回收方法，其特征在于:高含油含酚的兰炭废水经过沉渣池除去水中较大的颗粒杂质后进入旋流分离罐(1)，在旋流分离罐(I)内去除80%-90%的杂质，旋流分离罐I出水进入溶气气浮装置(2)，在溶气气浮装置内轻油上浮被刮油机连续刮出送入轻油缓冲罐(10)，重油沉降在气浮设备底部，用泵抽出送入重油缓冲罐(11)，轻油储罐(10)和重油缓冲罐(11)油水分离后，油送入焦油储罐(12)，废水经过缓冲水罐(3)进入到精除油装置(4)，除去水中的微小油滴和乳化油后，油送入焦油储罐(12)，水进入酚萃取塔(5)； 经精除油后的废水和 低沸点萃取剂错流进入酚萃取塔(5)充分混合，游离酚溶入萃取剂中，之后混合液在反萃回收塔(6)内分离出粗酚送入粗酚储罐(9)，再生的萃取剂循环使用，出塔废水则进入蒸氨塔(7)，进入蒸氨塔(7)的废水调整pH值在10以上，从蒸氨塔底供入蒸汽将氨蒸出，氨气送入粗氨水储罐(13 )，蒸氨塔出水进入生化池(8 )。
全文摘要
一种兰炭生产废水资源化多级回收装置及方法，本发明解决了兰炭生产废水造成的污染问题并资源化利用，能够提高兰炭项目的经济吸引力，促进兰炭行业的清洁生产，实现循环经济发展。本发明将兰炭生产废水先经过沉渣池和旋流罐，除去悬浮物等固体杂质，之后进入溶气气浮装置强制分离油并回收，分离油后的兰炭废水进入酚回收装置，在此装置中把兰炭生产废水中的酚提取回收，酚回收装置出水经过蒸氨装置，回收浓氨水。
文档编号C02F9/14GK103121774SQ20131003926
公开日2013年5月29日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者毛少祥, 孙洪桥, 闫杰栋, 吴昊, 党威 申请人:陕西华祥能源科技集团有限公司