一种剩余氨水处理方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种剩余氨水处理方法及系统，该方法包括：对焦化过程中产生的剩余氨水进行除油类、除悬浮物的预处理；将预处理后的剩余氨水加热至设定温度；将加热至设定温度的剩余氨水注入第一蒸氨塔进行第一次蒸汽气提处理；在第一次蒸汽气提处理后的氨水中加入碱液进行酸碱度调节，将第一次蒸汽气提处理后的氨水的pH值调节为预设值，所述预设值大于等于10；将酸碱度调节后的氨水输入第二蒸氨塔进行第二次蒸汽气提处理，获得蒸氨后的废水。通过上述技术方案，解决了现有技术中剩余氨水处理时碱液用量过大的技术问题，减少了碱液的用量，达到了协同去除剩余氨水污染物的效果。
【专利说明】
一种剩余氨水处理方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及焦化技术领域，特别涉及一种剩余氨水处理方法及系统。
【背景技术】
[0002]焦化厂炼焦过程产生的氨水中含有氨、酚、硫化物、氰化物、吡啶和焦油等有毒有害物质，一部分氨水循环回至焦炉上升管喷洒焦炉煤气，该部分称之为循环氨水，除循环氨水外，剩余氨水只能处理后送至后续生化处理系统。目前，剩余氨水的处理一般都采用蒸汽蒸氨法，蒸汽法蒸氨是以蒸汽作为载体，利用蒸馏的方法将水中溶解的氨氮转移至蒸汽中，从而达到脱除氨氮的目的。
[0003]剩余氨水中氨氮主要以游离氨(主要是(NH4)2CO3,NH4.0H等)和固定铵盐(主要是順4(:1、(順4)2304、順430~等)两种形式存在，除氨氮外，剩余氨水中还含有一定浓度!^、!123、挥发酚等呈酸性的物质，其中游离氨浓度一般为2?4g/L，固定氨的浓度一般I?2g/L，游离氨在蒸汽气提过程中易从水中蒸出，而固定铵盐是强酸弱碱盐，在水中难以分解，蒸氨过程中不易脱除，因此，要经过加碱过程将固定铵盐转化为游离氨，可以有效地提高蒸氨效率。
[0004]现有技术中，碱液直接投加到焦化产生的剩余氨水中，然后通过蒸氨塔蒸氨，碱液的投加量过大，给焦化厂带来较大的经济压力，且由于剩余氨水中氨氮和氰化物的去除作用之间是相互制约的，在碱液投加量较多时，蒸氨后废水中氰化物、酚类等物质浓度则会较高，含有高浓度的氰化物、酚类等污染物的蒸氨废水送至生化系统后依然对微生物造成较大的影响。可见，现有技术中剩余氨水处理时存在碱液用量过大的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种剩余氨水处理方法及系统，用于解决现有技术中剩余氨水处理时碱液用量过大的技术问题，减少碱液的用量。
[0006]本申请实施例提供一种剩余氨水处理方法，包括:
[0007]对焦化过程中产生的剩余氨水进行除油类、除悬浮物的预处理；
[0008]将预处理后的剩余氨水加热至设定温度；
[0009]将加热至设定温度的剩余氨水注入第一蒸氨塔进行第一次蒸氨处理；
[0010]在第一次蒸氨处理后的氨水中加入碱液进行酸碱度调节，将第一次蒸氨处理后的氨水的PH值调节为预设值，所述预设值大于等于10;
[0011]将酸碱度调节后的氨水输入第二蒸氨塔进行第二次蒸氨处理，获得蒸氨后的废水。
[0012]可选的，所述对焦化过程中产生的剩余氨水进行除油类、除悬浮物的预处理，包括:
[0013]将焦化过程中产生的剩余氨水通入氨水沉淀槽沉淀4?6小时，以去除悬浮物和油类；
[0014]将沉淀后的剩余氨水流入前置氨水中间槽静置除油4?6小时；
[0015]静置除油后的剩余氨水带压进入焦炭过滤器再进行除油类、除悬浮物处理。
[0016]可选的，所述设定温度大于等于80 °C。
[0017]可选的，所述将预处理后的剩余氨水加热至设定温度，包括:
[0018]通过板式换热器、螺旋板换热器或管式炉加热将处理后的剩余氨水加热至80°C或以上。
[0019]可选的，在所述将加热至设定温度的剩余氨水注入第一蒸氨塔进行第一次蒸氨处理之前，所述方法还包括:
[0020]将加热至设定温度的剩余氨水的pH值调节至8以下。
[0021]可选的，所述在第一次蒸氨处理后的氨水中加入碱液进行酸碱度调节，包括:
[0022]在第一次蒸氨处理后的氨水中加入浓度30%的NaOH碱液进行酸碱度调节。
[0023]可选的，所述将第一次蒸氨处理后的氨水的pH值调节为预设值，包括:
[0024]将第一次蒸氨处理后的氨水的pH值调节至10?10.5。
[0025]本申请实施例还提供一种剩余氨水处理系统，包括:
[0026]预处理装置，用于对焦化过程中产生的剩余氨水进行除油类、除悬浮物的预处理；
[0027]加热装置，用于将预处理后的剩余氨水加热至设定温度；
[0028]第一蒸氨塔，用于对加热至设定温度的剩余氨水进行第一次蒸氨处理；
[0029]氨水中间槽，用于对第一次蒸氨处理后的氨水进行酸碱度调节，将第一次蒸氨处理后的氨水的PH值调节为预设值，所述预设值大于等于10;
[0030]第二蒸氨塔，用于将酸碱度调节后的氨水输入第二蒸氨塔进行第二次蒸氨处理，获得蒸氨后的废水。
[0031]可选的，所述系统还包括:
[0032]第一检测系统，用于检测进入所述第一蒸氨塔前的剩余氨水的酸碱度，控制进入所述第一蒸氨塔的剩余氨水的PH值在8以下；
[0033]第二检测系统，用于检测进入所述第二蒸氨塔前的氨水的酸碱度，控制进入所述第二蒸氨塔的氨水的PH值在10?10.5之间。
[0034]可选的，所述预处理装置包括:
[0035]氨水沉淀槽，用于沉淀焦化过程中产生的剩余氨水，以去除悬浮物和油类；
[0036]前置氨水中间槽，用于对所述氨水沉淀槽沉淀后的剩余氨水进行静置除油；
[0037]焦炭过滤器，用于对静置除油后带压进入的剩余氨水再进行除油类、除悬浮物处理。
[0038]本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果:
[0039]本申请实施例在处理剩余氨水时，去除油类和悬浮物的剩余氨水进行加热处理，通过加热首先将氨水中分解温度较低的碳酸铵类物质分解，以节省后续分解固定氨盐时外加的碱液;进一步的，对加热后的氨水先通入第一蒸氨塔进行第一次蒸氨处理，先去除剩余氨水中大部分HCN、C02、挥发酚及游离氨等;在第一蒸氨处理后的氨水中加碱液进行酸碱度调节，由于经第一次蒸氨处理已经去除了大部分hcn、co2、挥发酚及游离氨等，所以再加碱液调节时对碱液的需求量大大减小;接着，对酸碱调节后的氨水通入第二蒸氨塔中进行第二蒸氨处理，去除固定铵盐和剩余的小部分HCN、挥发酚、H2S等污染物质，获得蒸氨后的废水以送至生化系统，由于碱液加入量的减少废水中的氰化物、酚类等物质浓度降低，降低了对微生物的不利影响，可见，通过本申请的技术方案解决了现有技术中剩余氨水处理时碱液用量过大的技术问题，减少了碱液的用量，降低了成本，同时达到了协同去除剩余氨水污染物的效果。
【附图说明】
[0040]图1为本申请实施例提供的一种剩余氨水处理方法的流程图；
[0041]图2为本申请实施例提供的一种剩余氨水处理系统的示意图；
[0042]图3为本申请实施例提供的对剩余氨水处理前及处理后氰根浓度示意图；
[0043]图4为本申请实施例提供的对剩余氨水处理前及处理后氨氮浓度示意图。
【具体实施方式】
[0044]在本申请实施例提供的技术方案中，通过预先去除剩余氨水中可能会消耗碱液的易分解物质，再向剩余氨水中加入碱液来去除固定氨盐，进而减少碱液的使用量，解决现有技术中剩余氨水处理时碱液使用量过大的技术问题。
[0045]下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、【具体实施方式】及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
[0046]实施例一
[0047]请参考图1，本申请实施例提供一种剩余氨水处理的方法，该方法包括:
[0048]S10:对焦化过程中产生的剩余氨水进行除油类、除悬浮物的预处理；
[0049]S20:将预处理后的剩余氨水加热至设定温度；
[0050]S30:将加热至设定温度的剩余氨水注入第一蒸氨塔进行第一次蒸氨处理；
[0051 ] S40:在第一次蒸氨处理后的氨水中加入碱液进行酸碱度调节，将第一次蒸氨处理后的氨水的PH值调节为预设值，所述预设值大于等于10;
[0052]S50:将酸碱度调节后的氨水输入第二蒸氨塔进行第二次蒸氨处理，获得蒸氨后的废水。
[0053]SlO为了提高对剩余氨水的蒸氨处理的效果，本申请实施例对焦化过程中产生的剩余氨水进行预处理时可以对油类和悬浮物质进行二次去除。具体的，先将焦化过程中产生的剩余氨水通入氨水沉淀槽沉淀4?6小时，以去除悬浮物和油类;然后，将沉淀后的剩余氨水流入前置氨水中间槽即氨水中间槽I，静置除油4?6小时;接着，将静置除油后的剩余氨水带压进入焦炭过滤器再进行除油类、除悬浮物处理，从而更为全面的去除剩余氨水携带的油类和悬浮物质。
[0054]S20为了减少后续加碱的量，将预处理后的剩余氨水加热至设定温度。其中，设定温度大于等于80 °C，具体取值可以为80 °C、85 °C、90 °C、100 °C等。加热时，可以利用焦化厂自产的余热对预处理后的剩余氨水进行加热，也可以利用管式炉燃烧加热对剩余氨水进行加热，具体可以利用板式换热器或螺旋板换热器等将剩余氨水加热至80 °C，一方面利用余热对分解温度较低的碳酸铵等盐类物质分解，这样可以节省后续分解固定铵盐时外加的碱量，另一方面可以保证剩余氨水进如第一蒸氨塔即氨塔I时塔顶温度。
[0055]S30将加热至设定温度的剩余氨水注入第一蒸氨塔进行第一次蒸氨处理前，为了提高蒸氨效率，在剩余氨水注入第一蒸氨塔之前，对剩余氨水进行酸碱度检测，并将加热至设定温度的剩余氨水的pH值调节至8以下。具体的，若检测出来的酸碱度过高，可以用焦化生产时的废酸来进行调节，以控制第一蒸氨塔进口处的剩余氨水的PH值在8以下。将剩余氨水从第一蒸氨塔的塔顶注入，从第一蒸氨塔的塔底通过蒸汽，通过蒸汽气提作用去除剩余氨水中大部分HCN、CO2、挥发酚及游离氨等物质。
[0056]S40对第一次蒸氨处理后的氨水进行酸碱度调节时，可以将第一蒸氨塔排出的氨水导入氨水中间槽2，在第一次蒸氨处理后的氨水中加入浓度30%的NaOH碱液进行酸碱度调节，并利用搅拌器将其搅拌均匀，将该氨水的PH值调节为预设值，其中预设值大于等于
10。具体的，采用浓度30%的NaOH碱液，将第一次蒸氨处理后的氨水的pH值调节至10?10.5，能够有效的控制NaOH碱液的加入量，避免加入过多的碱液。
[0057]S50对进行第二次蒸氨处理:将经酸碱度调节后的氨水导入第二蒸氨塔即氨塔2的塔底，在第二蒸氨塔的塔底通入蒸汽，利用蒸汽气提作用去除大部分固定铵盐及小部分HCN、C02、挥发酚等。在具体实施过程中，为了保障进入第二蒸氨塔的氨水的酸碱度，可以对进入第二蒸氨塔前的氨水进行在线监控，控制第二蒸氨塔进口处的氨水的PH值控制在10以上。
[0058]在具体实施过程中，还可以将第一蒸氨塔和第二蒸氨塔塔顶气体经分缩器分缩后送至克劳斯炉燃烧分解或送至硫铵工序生产副产品。通过第二蒸氨塔蒸氨后获得废水，将该废水送至生化系统进行后续处理或利用。
[0059]基于上述实施例提供的一种剩余氨水处理方法，本申请实施例还对应提供一种剩余氨水处理系统，请参考图2，该系统包括:
[0060]预处理装置21，用于对焦化过程中产生的剩余氨水进行除油类、除悬浮物的预处理；
[0061]加热装置22，用于将预处理后的剩余氨水加热至设定温度；
[0062]第一蒸氨塔23，用于对加热至设定温度的剩余氨水进行第一次蒸氨处理；
[0063]氨水中间槽24，用于对第一次蒸氨处理后的氨水进行酸碱度调节，将第一次蒸氨处理后的氨水的PH值调节为预设值，所述预设值大于等于10;
[0064]第二蒸氨塔25，用于将酸碱度调节后的氨水输入第二蒸氨塔进行第二次蒸氨处理，获得蒸氨后的废水。
[0065]其中，所述预处理装置21包括:氨水沉淀槽、前置氨水中间槽(即氨水中间槽I)及焦炭过滤器。氨水沉淀槽用于沉淀焦化过程中产生的剩余氨水，以去除悬浮物和油类;前置氨水中间槽用于对所述氨水沉淀槽沉淀后的剩余氨水进行静置除油;焦炭过滤器用于对静置除油后带压进入的剩余氨水再进行除油类、除悬浮物处理。
[0066]在具体实施过程中，该系统还包括:第一检测系统26和第二检测系统27。第一检测系统26，用于检测进入所述第一蒸氨塔前的剩余氨水的酸碱度，控制进入所述第一蒸氨塔的剩余氨水的PH值在8以下;第二检测系统27，用于检测进入所述第二蒸氨塔前的氨水的酸碱度，控制进入所述第二蒸氨塔的氨水的pH值在10?10.5之间。具体的，第一检测系统26和第二检测系统27可以是pH在线检测系统，可以自动控制蒸氨塔进氨水处的开关，在pH值检测达标时开启开关，否则关闭开关，控制进入第一蒸氨塔的剩余氨水的PH值在8以下，而进入第二蒸氨塔的氨水的PH值在10?10.5之间。
[0067]请参考图2，焦化剩余氨水的协同蒸氨系统的应用过程如下:剩余氨水经氨水沉淀槽沉淀，沉淀时间为4?6h，经沉淀后的剩余氨水自流至氨水中间槽I静置除油，静置时间为4?6h，静置除油后氨水带压进入焦炭过滤器，焦炭过滤器水力停留时间在1min左右。经预处理后剩余氨水经换热器加热至80°C以上；在第一蒸氨塔23进口处设置pH在线检测装置26，控制其pH值在8以下，第一蒸氨塔23塔底流出废水至氨水中间槽内与30 % NaOH碱液搅拌混合后进入第二蒸氨塔25顶部，在第二蒸氨塔25进口处设置pH在线检测装置27保证进第二蒸氨塔25的氨水pH值在10以上，经第二蒸氨塔25蒸氨处理后的废水去向生化系统。
[0068]请参考图3和图4，为采用本申请实施例对剩余氨水进行处理前及处理后氰根浓度、氨氮浓度示意图。其中，蒸氨后废水中氰根浓度基本能达到15mg/L左右，最低可达1mg/L以下，相较于处理前氰根浓度有显著降低，并且，在氰根浓度大幅降低的同时，蒸氨后废水中氨氮浓度保持在250mg/L以下，由此可见，本发明实施后，氰根浓度已满足后续生化系统进水水质要求，达到了与氨氮浓度协同下降的有益效果。
[0069]通过本申请实施例中的一个或多个技术方案，可以实现如下一个或多个技术效果:
[0070](I)、获得的蒸氨后的废水中不仅大幅降低氨氮浓度，也有效降低了废水中HCN、H2S和挥发酚等酸性物质的含量，避免了蒸氨过程中加过量碱液导致氨氮浓度达标而CN—和酚类物质不达标的现象，解决了剩余氨水中氨氮和氰化物、挥发酚的去除作用之间相互制约的难题，达到了蒸氨过程中氨氮和氰化物、挥发酚的协同下降，提高了工程应用价值。
[0071](2)、蒸氨过程分为两步，控制每一级蒸氨塔进口处氨水的pH值，利用第一蒸氨塔去除废水中大部分HCN、C02、挥发酚及游离氨等，利用第二蒸氨塔去除废水中大部分固定氨和小部分HCN、C02、挥发酚，蒸氨后废水中氨氮HCN、C02、挥发酚等都大幅下降。
[0072](3)、通过加热处理、第一次蒸氨处理及第二次蒸氨处理前的酸碱度控制，大幅降低了蒸氨过程外加NaOH碱液的用量。
[0073]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0074]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种剩余氨水处理方法，其特征在于，包括: 对焦化过程中产生的剩余氨水进行除油类、除悬浮物的预处理； 将预处理后的剩余氨水加热至设定温度； 将加热至设定温度的剩余氨水注入第一蒸氨塔进行第一次蒸氨处理； 在第一次蒸氨处理后的氨水中加入碱液进行酸碱度调节，将第一次蒸氨处理后的氨水的PH值调节为预设值，所述预设值大于等于10; 将酸碱度调节后的氨水输入第二蒸氨塔进行第二次蒸氨处理，获得蒸氨后的废水。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对焦化过程中产生的剩余氨水进行除油类、除悬浮物的预处理，包括: 将焦化过程中产生的剩余氨水通入氨水沉淀槽沉淀4?6小时，以去除悬浮物和油类； 将沉淀后的剩余氨水流入前置氨水中间槽静置除油4?6小时； 静置除油后的剩余氨水带压进入焦炭过滤器再进行除油类、除悬浮物处理。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定温度大于等于80°C。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将预处理后的剩余氨水加热至设定温度，包括: 通过板式换热器、螺旋板换热器或管式炉加热将处理后的剩余氨水加热至80 °C。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将加热至设定温度的剩余氨水注入第一蒸氨塔进行第一次蒸氨处理之前，所述方法还包括: 将加热至设定温度的剩余氨水的PH值调节至8以下。6.如权利要求1?5任一所述的方法，其特征在于，所述在第一次蒸氨处理后的氨水中加入碱液进行酸碱度调节，包括: 在第一次蒸氨处理后的氨水中加入浓度30%的NaOH碱液进行酸碱度调节。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将第一次蒸氨处理后的氨水的pH值调节为预设值，包括: 将第一次蒸氨处理后的氨水的pH值调节至10?10.5。8.一种剩余氨水处理系统，其特征在于，包括: 预处理装置，用于对焦化过程中产生的剩余氨水进行除油类、除悬浮物的预处理； 加热装置，用于将预处理后的剩余氨水加热至设定温度； 第一蒸氨塔，用于对加热至设定温度的剩余氨水进行第一次蒸氨处理； 氨水中间槽，用于对第一次蒸氨处理后的氨水进行酸碱度调节，将第一次蒸氨处理后的氨水的PH值调节为预设值，所述预设值大于等于10; 第二蒸氨塔，用于将酸碱度调节后的氨水输入第二蒸氨塔进行第二次蒸氨处理，获得蒸氨后的废水。9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 第一检测系统，用于检测进入所述第一蒸氨塔前的剩余氨水的酸碱度，控制进入所述第一蒸氨塔的剩余氨水的PH值在8以下； 第二检测系统，用于检测进入所述第二蒸氨塔前的氨水的酸碱度，控制进入所述第二蒸氨塔的氨水的pH值在1?10.5之间。10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述预处理装置包括:氨水沉淀槽，用于沉淀焦化过程中产生的剩余氨水，以去除悬浮物和油类；前置氨水中间槽，用于对所述氨水沉淀槽沉淀后的剩余氨水进行静置除油；焦炭过滤器，用于对静置除油后带压进入的剩余氨水再进行除油类、除悬浮物处理。
【文档编号】C02F101/18GK106007145SQ201610522602
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】王丽娜, 陈 胜, 张垒, 王凯军, 刘璞, 刘霞
【申请人】武汉钢铁股份有限公司