一种兰炭生产废水资源化利用装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种兰炭生产废水资源化利用装置，包括依次连接的用于提取煤焦油的油水分离装置、用于提取酚的萃取脱酚装置和用于提取氨的脱氨装置，油水分离装置的入口连接兰炭生产废水，脱氨装置包括依次连接的保安过滤器、陶瓷膜过滤器和反渗透膜过滤器，保安过滤器的入口连接萃取脱酚后的废水溶液。本实用新型采用反渗透膜过滤装置，使其从废水中分离，蒸发结晶得到硫酸铵固体产品，与其它脱氨工艺比较，该方法能耗低，脱氨效率高，对废水不产生二次污染。
【专利说明】
一种兰炭生产废水资源化利用装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种煤化工废水处理装置，具体涉及一种兰炭生产废水资源化利
/TJ 目.0
【【背景技术】】
[0002]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，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的保障，实现经济发展与环境保护的共赢。
[0003]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、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 0C )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、C0D、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。
[0004]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。但共同存在一个问题，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，急需开发出一种新型兰炭生产废水资源化利用装置。
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【发明内容】
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[0005]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装置，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。
[0006]—种兰炭生产废水资源化利用装置，包括依次连接的用于提取煤焦油的油水分离装置、用于提取酚的萃取脱酚装置和用于提取氨的脱氨装置，油水分离装置的入口连接兰炭生产废水，所述脱氨装置包括依次连接的保安过滤器、陶瓷膜过滤器和反渗透膜过滤器，所述保安过滤器的入口连接萃取脱酚后的废水溶液。
[0007]反渗透膜过滤器设置有硫酸铵浓缩液出口和清液出口，所述硫酸铵浓缩液出口经蒸发结晶得到硫酸铵，所述清液出口连接生化系统。
[0008]所述油水装置包括依次连接的隔油罐、粗过滤器、精密过滤器和油水分离器，所述隔油罐设置有旋流区和沉降区，兰炭生产废水在隔油罐内通过旋流区及沉降区蜂窝斜管作用，保证油滴上浮。
[0009]所述粗过滤器的滤芯保证其过滤精度小于2ppm，粒径小于2μπι;所述精密过滤器的滤芯保证废水中的含油量小于lOOppm。
[0010]所述萃取脱酚装置包括萃取塔、反萃塔和酸析釜，所述萃取塔的入口连接油水分离装置的出口，所述萃取塔的出口连接脱氨装置，所述萃取塔进一步设置有萃取剂入口和萃取相出口，该萃取相出口连接反萃塔的入口，所述反萃塔进一步设置有再生萃取剂出口，该再生萃取剂出口与萃取塔的萃取剂入口相连，所述反萃塔的酚钠盐溶液出口连接酸析釜的入口。
[0011]与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果:本实用新型采用反渗透膜过滤装置，使其从废水中分离，蒸发结晶得到硫酸铵固体产品。与其它脱氨工艺比较，该方法能耗低，脱氨效率高，对废水不产生二次污染。
【【附图说明】】
[0012]图1是本实用新型的结构示意图。
【【具体实施方式】】
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0014]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I的出口与粗过滤器2相连，粗过滤器2的出口依次与精密过滤器3、油水分离器4相连通，油水分离器4的出口经管道与带有废水入口的萃取塔5相连通，油水分离器4排出的废水从塔上部进入萃取塔5中与从萃取塔5底部进入的萃取剂逆流接触进行萃取脱酚，萃取相从萃取塔5的塔顶溢出进入反萃塔6并与氢氧化钠溶液逆流接触进行反萃，反萃塔6的塔底连通有酸析釜7，反萃塔6底得到的酚钠盐溶液进入酸析釜7，加硫酸进行酸析得到粗酚，反萃塔6的塔顶经管路与萃取塔5的萃取剂入口相连，反萃塔6的塔顶排出的再生高效络合萃取剂经萃取塔5的萃取剂入口进入萃取塔5中，萃取塔5底部连通有废水加热器10，萃取塔5底部排出脱酚后的废水连通的保安过滤器8进口、保安过滤器8出口与陶瓷膜过滤器9进口相连。保安过滤器8、陶瓷膜过滤器9过滤器除去油、杂质。废水再进入反渗透膜过滤器10进口，反渗透膜过滤器10设置有硫酸铵浓缩液出口，经过处理的清液连通生化系统。反渗透膜过滤器10分离出浓缩硫酸铵溶液，蒸发结晶得到硫酸铵。
[0015]本实用新型运行工艺是将来自生产系统的兰炭废水，首先进入隔油罐I，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I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；粗过滤器2出口的废水在精密过滤器3内去除部分杂质及回收煤焦油，过滤精度可达ss小于2ppm，粒径小于2um，轻油上浮排出，重油下沉排出；经精密过滤器3处理后的废水在油水分离器4进一步分离水中的乳化油及溶解油，进行油水分离回收煤焦油，轻油上浮排出，重油下沉排出，废水中的油含量降至10ppm以下。
[0016]来自油水分离器4的除油后废水，进入萃取塔5，在萃取塔5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6，在反萃塔6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6的塔顶排出，返回系统循环使用，反萃塔底得到的酚钠盐溶液进入酸析釜7，加硫酸进行酸析得到粗酚。
[0017]萃取塔5底部排出脱酚后的废水连通的保安过滤器8进口、保安过滤器8出口与陶瓷膜过滤器9进口相连。保安过滤器8、陶瓷膜过滤器9除去废水中油、杂质等。废水再进入反渗透膜过滤器10进口，反渗透膜过滤器10设置有硫酸铵浓缩液出口，经过处理的清液连通生化系统。反渗透膜过滤器10分离出浓缩硫酸铵溶液，蒸发结晶得到硫酸铵。
[0018]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I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。精密过滤器3处理后的废水通过油水分离器4，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。
[0019]本实用新型回收煤焦油的过程是，废水首先在隔油罐I中分离回收部分煤焦油，出水通过粗过滤器2后依次在精密过滤器3、油水分离器4，进行油水分离，回收煤焦油，出水中煤焦油含量小于100mg/L。
[0020]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5逆流接触进行萃取脱酚，萃取相从萃取塔5的塔顶溢出，脱酚后的废水从萃取塔5的塔底排出；萃取相与氢氧化钠溶液进入反萃塔6逆流接触反萃，反萃塔6的塔顶得到的萃取剂返回系统循环使用，反萃塔6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。
[0021]本实用新型回收硫酸铵的过程是，萃取塔5底部排出脱酚后的废水连通的保安过滤器8进口、保安过滤器8出口与陶瓷膜过滤器9进口相连。保安过滤器8、陶瓷膜过滤器9除去废水中油、杂质等。废水再进入反渗透膜过滤器10进口，反渗透膜过滤器10设置有硫酸铵浓缩液出口，经过处理的清液连通生化系统。反渗透膜过滤器10分离出浓缩硫酸铵溶液，蒸发结晶得到硫酸铵固体产品。
[0022]本实用新型技术方案的有益效果包括以下几点:
[0023]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。
[0024]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。
[0025]3、本实用新型采用兰炭废水用硫酸调节pH值为2?3，使萃取剂脱酚效率更高。加入硫酸与兰炭废水中氨反应生成的硫酸铵盐，采用反渗透膜过滤装置，使其从废水中分离，蒸发结晶得到硫酸铵固体产品。与其它脱氨工艺比较，该方法能耗低，脱氨效率高，对废水不产生二次污染。
[0026]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%，C0D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。
[0027]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、硫酸铵盐等有用资源，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。
【主权项】
1.一种兰炭生产废水资源化利用装置，其特征在于:包括依次连接的用于提取煤焦油的油水分离装置、用于提取酚的萃取脱酚装置和用于提取氨的脱氨装置，油水分离装置的入口连接兰炭生产废水，所述脱氨装置包括依次连接的保安过滤器(8)、陶瓷膜过滤器(9)和反渗透膜过滤器(10)，所述保安过滤器(8)的入口连接萃取脱酚后的废水溶液。2.根据权利要求1所述的一种兰炭生产废水资源化利用装置，其特征在于:反渗透膜过滤器设置有硫酸铵浓缩液出口和清液出口，所述硫酸铵浓缩液出口经蒸发结晶得到硫酸铵，所述清液出口连接生化系统。3.根据权利要求1所述的一种兰炭生产废水资源化利用装置，其特征在于:所述油水分离装置包括依次连接的隔油罐(I)、粗过滤器(2)、精密过滤器(3)和油水分离器(4)，所述隔油罐(I)设置有旋流区和沉降区，兰炭生产废水在隔油罐(I)内通过旋流区及沉降区蜂窝斜管作用，保证油滴上浮。4.根据权利要求3所述的一种兰炭生产废水资源化利用装置，其特征在于:所述粗过滤器(2)的滤芯保证其过滤精度小于2ppm，粒径小于2μπι;所述精密过滤器(3)的滤芯保证废水中的含油量小于I OOppm。5.根据权利要求1所述的一种兰炭生产废水资源化利用装置，其特征在于:所述萃取脱酚装置包括萃取塔(5)、反萃塔(6)和酸析釜(7)，所述萃取塔(5)的入口连接油水分离装置的出口，所述萃取塔(5)的出口连接脱氨装置，所述萃取塔(5)设置有萃取剂入口和萃取相出口，该萃取相出口连接反萃塔(6)的入口，所述反萃塔(6)设置有再生萃取剂出口，该再生萃取剂出口与萃取塔的萃取剂入口相连，所述反萃塔(6)的酚钠盐溶液出口连接酸析釜(7)的入口。
【文档编号】C01C1/24GK205528100SQ201620060719
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】张庆, 毕可军, 孟鹏, 闫杰栋, 王瑞, 齐兆祥, 毛少祥
【申请人】陕西华祥能源科技集团有限公司