专利名称：一种焦化废水处理方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于焦化技术领域，具体涉及一种焦化废水处理方法及系统。
背景技术：
焦化行业主要涉及生产和经营焦炭，以及对焦炭生产过程中产生的煤气、煤焦油、粗苯等伴生物进行回收、加工。生产的焦炭可作为高炉冶炼的燃料，也可用于铸造、有色金属冶炼以及制造水煤气等，而且，在炼焦过程中产生的化学产品经过回收、加工可以提取焦油、氨、萘、硫和粗苯等产品，并获得可作为民用或工用燃料的焦炉煤气。然而，由于在炼焦过程中会产生含有酚、氰、油、氨及大量有机物的焦化废水，该焦化废水的成分非常复杂，是一种性质非常稳定且难降解的有机废水，倘若不对其进行处理而直接排入外界环境，则不仅会严重污染环境，而且还会直接威胁到人类的健康。因此，如何合理地处理焦化废水就成为了焦化行业的技术人员研究的重点之一。目前通常所采用的焦化废水的处理方法是物理化学生物法，该处理方法主要先对焦化废水进行物理沉淀，再通过投放生物和化学成分而对沉淀后的污水进行净化处理。虽然上述物理化学生物法可以使焦化废水达到排放标准，但是，由于在处理过程中投放了生物和化学成分，即，向焦化废水中引入了其他成分，导致对焦化废水二次污染及提高处理成本，因此上述物理化学生物法无法从根本上处理焦化废水，且处理效果较差。为此，人们采用了另一种焦化废水的处理方法，即:焚烧处理法，其将经过预处理(包括隔油、气浮除油、初沉淀、生化处理等)的焦化废水放入焚烧炉内，并以焦炉煤气作为燃料对其进行焚烧，使得焦化废水中的有机物及其他成分在高温下分解为co2、n2和h2o。而且，焚烧所产生的热废气可经过余热锅炉转换为可供生活或生产所用的热能，之后再排放至大气中。尽管上述焚烧处 理法能够从根本上处理焦化废水，处理效果较好，但是，其在实际应用中不可避免地存在以下问题:其一，上述焚烧处理法在使用焚烧炉焚烧焦化废水之前需要对焦化废水进行预处理，由于该预处理的工作流程较复杂，导致焦化废水的处理过程复杂，从而处理效率较低。其二，由于上述焚烧处理法以焦炉煤气作为燃料对焦化废水进行焚烧处理，需要消耗大量的焦炉煤气，导致处理焦化废水的成本较高，从而降低了经济效益。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供了一种焦化废水处理
方法及系统，其不仅处理流程简单，而且处理焦化废水的成本降低，从而可以提高经济效.、/■
Mo本发明提供一种焦化废水处理方法，包括步骤SI，加热焦化废水，以使所述焦化废水汽化生成水蒸气和浓缩有机物；步骤S2，将所述浓缩有机物与煤混合在焦炉内进行焦化，以使所述混有浓缩有机物的煤生成煤气和焦炭，同时使所述浓缩有机物分解为低分子化合物；步骤S3，对混合有所述低分子化合物的煤气进行净化处理。优选地，所述步骤S2在焦炉内进行焦化时产生焦炉烟道气，对所述烟道气进行冷却，并将冷却所述烟道气时产生的蒸汽作为所述步骤SI中加热焦化废水的热源或热源之
一优选地，将冷却后的所述烟道气与所述焦化废水生成的水蒸气混合，然后将混合后的所述烟道气和水蒸气排入大气中。优选地，冷却后的所述烟道气的温度范围在110 220°C。优选地，所述焦化废水包括在焦化生产中产生的焦化蒸氨废水、泵密封水、油水分离器的分离水、地坪冲洗水以及设备冲洗水中的其中一种或多种。本发明提供一种焦化废水处理系统，包括废水浓缩装置、焦炉和净化装置，其中所述废水浓缩装置用于加热焦化废水，以使所述焦化废水汽化生成水蒸气和浓缩有机物；所述焦炉用于将所述浓缩有机物混合在煤中进行焦化，以使所述煤生成煤气和焦炭，同时使所述浓缩有机物分解为低分子化合物；所述净化装置用于对混合有所述低分子化合物的煤气进行净化处理。优选地，所述废水浓缩装置包括热源和废水加热汽化器，其中所述热源用于向所述废水加热汽化器提供热量；所述废水加热汽化器利用由所述热源提供的热量加热焦化废水。优选地，还包括烟道冷却器，所述烟道冷却器用于对自所述焦炉中流出的烟道气进行冷却，并利用冷却所述烟道气时所产生的蒸汽向所述废水浓缩装置提供热量。优选地，还包括加压风机，所述加压风机用于加快冷却后的所述烟道气的流动，使其和所述焦化废水生成的水蒸气相互混合。优选地，还包括焦炉烟囱，所述焦炉烟囱用于将所述烟道气和水蒸气的混合气体排入大气中，并且，在所述焦炉烟 的内壁上设置有由耐腐蚀砖砌筑而成的防腐蚀层，且在所述耐腐蚀砖之间的缝隙中填充有防腐蚀胶，所述防腐蚀胶采用KPI胶泥制作。本发明具有下述有益效果:本发明提供的焦化废水处理方法，其首先对焦化废水进行加热，以使其汽化成水蒸气和浓缩有机物；然后将浓缩有机物混合在煤中，以在对煤进行焦化的同时，使该浓缩有机物分解为低分子化合物；然后在对煤进行焦化所产生的煤气进行净化处理的同时，完成该低分子化合物的净化处理。由此可知，与现有技术相比，本发明提供的焦化废水处理方法无需在加热焦化废水之前进行预处理，而直接加热焦化废水，从而可以简化焦化废水的处理过程，进而可以提高处理效率。而且，通过将加热焦化废水生成的浓缩有机物混合在煤中，以利用现成的对煤进行焦化和净化的设备完成对该浓缩有机物进行分解和净化，从而无需借助焦炉煤气作为燃料，而可以利用对煤进行焦化时产生的热量或其他热量对焦化废水进行加热，从而可以降低处理焦化废水的成本，进而可以提高经济效益。本发明提供的焦化废水处理系统，其首先借助废水浓缩装置对焦化废水进行加热，以使其汽化成水蒸气和浓缩有机物；然后借助焦炉在对煤进行焦化的同时将混合在煤中的浓缩有机物分解为低分子化合物；然后借助净化装置在对煤进行焦化所产生的煤气进行净化处理的同时，完成该低分子化合物的净化处理。由此可知，与现有技术相比，本发明提供的焦化废水处理系统无需在加热焦化废水之前进行预处理，而通过废水浓缩装置直接加热焦化废水，从而可以简化焦化废水的处理过程，进而可以提高处理效率。而且，通过将加热焦化废水生成的浓缩有机物混合在煤中，以利用现成的焦炉和净化装置完成该浓缩有机物的分解和净化，从而无需借助焦炉煤气作为燃料，而可以利用对煤进行焦化时产生的热量或其他热量对焦化废水进行加热，从而可以降低处理焦化废水的成本，进而可以提高经济效益。
图1为本发明第一实施例提供的焦化废水处理方法的流程框图；图2为本发明第二实施例提供的焦化废水处理方法的工作流程图；图3为本发明第一实施例提供的焦化废水处理系统的结构框图；以及图4为本发明第二实施例提供的焦化废水处理系统的结构框图。
具体实施例方式为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的焦化废水处理方法及系统进行详细的描述。图1为本发明第一实施例提供的焦化废水处理方法的流程框图。如图1所示，焦化废水处理方法包括以下三个步骤:步骤SI，加热焦化废水，以使焦化废水汽化生成水蒸气和浓缩的有机物；步骤S2，将浓缩有机物与煤混合在焦炉内进行焦化，以使混合有浓缩有机物的煤生成煤气和焦炭，同时使浓缩有机物 分解为低分子化合物；步骤S3，对混有低分子化合物的煤气进行净化处理。 由上可知，本发明提供的焦化废水处理方法，其与现有技术相比，无需在加热焦化废水之前进行预处理，而直接加热焦化废水，从而可以简化焦化废水的处理过程，进而可以提高处理效率。而且，通过将加热焦化废水生成的浓缩有机物混合在煤中，以利用现成的对煤进行焦化和净化的设备完成对该浓缩有机物进行分解和净化，从而无需借助焦炉煤气作为燃料，而可以利用对煤进行焦化时产生的热量或其他热量对焦化废水进行加热，从而可以降低处理焦化废水的成本，进而可以提高经济效益。图2为本发明第二实施例提供的焦化废水处理方法的工作流程图。如图2所示，其工作过程具体为:步骤10，对焦化废水进行加热生成水蒸气和浓缩有机物；步骤20，将生成的浓缩有机物与煤混合在焦炉内进行焦化，其中，焦化后的煤生成焦炭和煤气，浓缩有机物分解生成低分子化合物，其中低分子化合物包括C02、H2O, CO、CH、H2、N2 和 O2 等；步骤30，对混有低分子化合物的煤气进行净化处理。在本实施例中，在完成步骤20之后，还包括步骤40，步骤S20在焦炉内进行焦化时产生焦炉烟道气，对该烟道气进行冷却，并将冷却烟道气时所产生的蒸汽作为步骤SlO中加热焦化废水的热源或热源之一，从而可以进一步降低处理成本，进而提高经济效益。优选地，冷却后的烟道气的温度范围可以在Iio 220°C。另外，冷却后的烟道气可以和加热焦化废水所产生的水蒸汽混合后排入大气中。
需要说明的是，在实际应用中，焦化废水可以包括在焦化生产中产生的焦化蒸氨废水、泵密封水、油水分离器的分离水、地坪冲洗水以及设备冲洗水中的其中一种或多种。还需要说明的是，在实际应用中，除了利用冷却烟道气所产生的蒸汽作为加热焦化废水的热源之外，还可以利用其他任意工艺或设备所产生的热量加热焦化废水，或者另设加热装置直接加热焦化废水。图3为本发明第一实施例提供的焦化废水处理系统的结构框图。如图3所示，焦化废水处理系统包括废水浓缩装置10、焦炉11及净化装置12。其中，废水浓缩装置10用于加热焦化废水，以使焦化废水汽化生成水蒸气和浓缩有机物；焦炉11用于将浓缩有机物混合在煤中进行焦化，以使煤生成煤气和焦炭，同时使浓缩有机物分解为低分子化合物；净化装置12用于对混合有低分子化合物的煤气进行净化处理。上述焦化废水处理系统的工作过程具体为:在废水浓缩装置10中对焦化废水进行加热，使之生成水蒸气和浓缩有机物；将浓缩有机物混合在煤中，在实际应用中，可以利用排污泵等的传输设备将浓缩有机物排入储备煤的焦化煤场或传输煤的配煤皮带上，并使其和煤混合后进入焦炉11;焦炉11对混合有浓缩有机物的煤进行焦化，以使煤生成煤气和焦炭，同时使浓缩有机物分解为低分子化合物，然后将混合有低分子化合物的煤气传输至净化装置12中，以对混合有低分子化合物的煤气进行净化处理。此外，将在废水浓缩装置10产生的水蒸气和在焦炉11中产生的烟道气进行混合后排入大气中。本发明提供的焦化废水处理系统，其与现有技术相比，本发明提供的焦化废水处理系统无需在加热焦化废水之前进行预处理，而通过废水浓缩装置10直接加热焦化废水，从而可以简化焦化废水的处理过程，进而可以提高处理效率。而且，通过将加热焦化废水生成的浓缩有机物混合在煤中，以利用现成的焦炉11和净化装置12完成该浓缩有机物的分解和净化，从而无需借助焦炉煤气作为燃料，而可以利用对煤进行焦化时产生的热量对焦化废水进行加热，从而可以降低处理焦化废水的成本，进而可以提高经济效益。图4为本发明第二实施例提供的焦化废水处理系统的结构框图。如图4所示，焦化废水处理系统包括废水浓缩装置10、焦炉11、净化装置12、烟道冷却器13、加压风机14和焦炉烟囱15。其中，废水浓缩装置10包括热源101和废水加热汽化器102，热源101用于向废水加热汽化器102提供热量；废水加热汽化器102利用由热源101提供的热量加热焦化废水；烟道冷却器13用于对焦炉11所产生的烟道气进行冷却，并将冷却烟道气时所产生的蒸汽作为另一个热源向废水加热汽化器102提供热量。容易理解，在实际应用中，在保证焦化废水能够被汽化的前提下，也可以仅利用冷却烟道气时所产生的蒸汽作为热源向废水加热汽化器102提供热量，而无需单独设置热源101，从而可以进一步降低处理成本，以提闻经济效益。
加压风机14用于加快冷却后烟道气的流动，使其与焦化废水生成的水蒸气快速混合；焦炉烟囱15用于将烟道气和水蒸气的混合气体排入大气中，并且，在焦炉烟囱15的内壁上设置有由耐腐蚀砖砌筑而成的防腐蚀层，且在耐腐蚀砖之间的缝隙中填充有防腐蚀胶，该防腐蚀胶可采用KPI胶泥制作。所谓KPI胶泥是指以硅酸钾为粘结剂，高分子缩合磷酸盐为固化剂，硅铝酸盐为耐腐蚀填料组成的新型无机黏合剂。需要说明是，为了保证系统的稳定性，还可以在焦炉烟囱15的底部设置一个或多个排水孔，以及在烟道冷却器13的进气口和加压风机14的出气口之间设置旁路阀门。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和实质的情况下， 可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种焦化废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤Si，加热焦化废水，以使所述焦化废水汽化生成水蒸气和浓缩有机物； 步骤S2，将所述浓缩有机物与煤混合在焦炉内进行焦化，以使所述混有浓缩有机物的煤生成煤气和焦炭，同时使所述浓缩有机物分解为低分子化合物； 步骤S3，对混合有所述低分子化合物的煤气进行净化处理。
2.根据权利要求1所述的焦化废水处理方法，其特征在于，所述步骤S2在焦炉内进行焦化时产生焦炉烟道气，对所述烟道气进行冷却，并将冷却所述烟道气时产生的蒸汽作为所述步骤SI中加热焦化废水的热源或热源之一。
3.根据权利要求2所述的焦化废水处理方法，其特征在于，将冷却后的所述烟道气与所述焦化废水生成的水蒸气混合，然后将混合后的所述烟道气和水蒸气排入大气中。
4.根据权利要求2所述的焦化废水处理方法，其特征在于，冷却后的所述烟道气的温度范围在110 220°C。
5.根据权利要求1所述的焦化废水处理方法，其特征在于，所述焦化废水包括在焦化生产中产生的焦化蒸氨废水、泵密封水、油水分离器的分离水、地坪冲洗水以及设备冲洗水中的其中一种或多种。
6.一种焦化废水处理系统，其特征在于，包括废水浓缩装置、焦炉和净化装置，其中 所述废水浓缩装置用于加热焦化废水，以使所述焦化废水汽化生成水蒸气和浓缩有机物； 所述焦炉用于将所述浓缩有机物混合在煤中进行焦化，以使所述混有浓缩有机物的煤生成煤气和焦炭，同时使所述浓缩有机物分解为低分子化合物； 所述净化装置用于对混合有所述低分子化合物的煤气进行净化处理。
7.根据权利要求6所述的焦化废水处理系统，其特征在于，所述废水浓缩装置包括热源和废水加热汽化器，其中 所述热源用于向所述废水加热汽化器提供热量； 所述废水加热汽化器利用由所述热源提供的热量加热焦化废水。
8.根据权利要求6所述的焦化废水处理系统，其特征在于，还包括烟道冷却器，所述烟道冷却器用于对自所述焦炉中流出的烟道气进行冷却，并利用冷却所述烟道气时所产生的蒸汽向所述废水浓缩装置提供热量。
9.根据权利要求8所示的焦化废水处理系统，其特征在于，还包括加压风机，所述加压风机用于加快冷却后的所述烟道气的流动，使其和所述焦化废水生成的水蒸气相互混合。
10.根据权利要求6所示的焦化废水处理系统，其特征在于，还包括焦炉烟囱，所述焦炉烟囱用于将所述烟道气和水蒸气的混合气体排入大气中，并且，在所述焦炉烟囱的内壁上设置有由耐腐蚀砖砌筑而成的防腐蚀层，且在所述耐腐蚀砖之间的缝隙中填充有防腐蚀胶，所述防腐蚀胶采用KPI胶泥制作。
全文摘要
本发明提供一种焦化废水处理方法及系统，该焦化废水处理方法包括步骤S1，加热焦化废水，以使焦化废水汽化生成水蒸气和浓缩有机物；步骤S2，将浓缩有机物混合在煤中进行焦化，以使混有浓缩有机物的煤生成煤气及焦炭，同时使浓缩有机物分解为低分子化合物；步骤S3，对混合有低分子化合物的煤气进行净化处理。本发明提供的焦化废水处理方法不仅处理流程简单，而且处理焦化废水的成本降低，从而可以提高经济效益。
文档编号C02F1/16GK103172133SQ20131011905
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月8日 优先权日2013年4月8日
发明者马科伟, 白守明, 顾伟民 申请人:北京华泰焦化工程技术有限公司