一种甲醇制烯烃废碱液的处理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种甲醇制烯烃废碱液的处理装置，所述处理装置包括通过管路依次连接的pH调节罐、隔油池、生物反应器、沉淀池，沉淀池与生物反应器通过污泥回流管连接。本实用新型甲醇制烯烃生产中废碱液的处理装置结构简单，成本较低，与传统的焚烧法、湿式氧化法等废碱液处理相比，流程简短，设备投资及运行费用低，降低了一次性投资及系统运行综合处理费用。
【专利说明】
一种甲醇制烯烃废碱液的处理装置
技术领域
[0001]本实用新型属于废水处理领域，具体涉及一种甲醇制烯烃生产过程中废碱液的处理装置。
【背景技术】
[0002]甲醇制烯烃(简称ΜΤ0)生产的废碱液来源于甲醇制取烯烃装置的烯烃分离过程，该过程利用新鲜液碱吸收烯烃分离过程中产生的二氧化碳、硫化氢等酸性气体，最终形成大量废碱液。废碱液中氢氧化钠1.5%、碳酸钠10.5%,水88%，有机污染中苯酚浓度50mg/1、甲醇浓度260mg/l、另外含有少量的苯、乙苯、甲苯、二甲醚、乙酮、甲乙酮等，主要污染物指标 CODlOOOOmg/1、T0C2000-6000mg/l、氨氮 50mg/l。
[0003]甲醇制烯烃工艺技术近几年日趋成熟，但生产过程产生的废碱液由于其高含盐、强碱性、高有机物浓度等特点，处理难度大，是影响甲醇制烯烃技术发展的重大环保难题。前几年投产运行的甲醇制烯烃装置，有企业采用焚烧、湿式氧化等方法对该废碱液进行处理，上述处理方法主要存在以下问题:I)设备投资规模大；2)运行费用高；3)运行过程中在高温、高压条件下进行，对设备材质及安全性能要求高;4)处理过程易导致机栗、管路堵塞；5)对有机物的去除效率低，处理后的废水易对后续污水厂的运行造成冲击。因此研发一种投资和处理费用低、运行稳定的废碱液处理装置和方法，是废碱液处理的迫切需要解决的技术难题。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术中甲醇制烯烃废碱液处理的不足，本实用新型提供了一种能高效处理甲醇制烯烃废碱液中的有机污染物的处理装置。
[0005]本实用新型的一种甲醇制烯烃废碱液的处理装置包括通过管路依次连接的pH调节罐、隔油池、生物反应器、沉淀池，沉淀池与生物反应器通过污泥回流管连接。甲醇制烯烃废碱液依次通过PH调节罐、隔油池、生物反应器和沉淀池，污泥中的微生物通过污泥回流管回流至生物反应器中，生物反应器中无需重复投加微生物。
[0006]进一步的，pH调节罐通过浓硫酸投加计量栗与浓硫酸罐连接，pH调节罐内安装有搅拌机。pH调节罐中通过投加硫酸，中和废碱液中的氢氧化钠和碳酸钠。
[0007]进一步的，隔油池内距底部10-30m处垂直安装第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板将隔油池内部空间分为进水仓、油水分离仓、出水仓。PH调节后的废碱液进入到进水仓后，由于油比水轻，油在水的上部，且第一隔板和第二隔板均与底部之间有空隙，隔油处理后通过底部的空隙，进入到油水分离仓和出水仓，经过油水分离仓后，废碱液中的大部分浮油和聚合物从废碱液中分离出来。
[0008]进一步的，生物反应器内水平设置有3-5层带孔的反应隔板，生物反应器内部生长有耐盐微生物，且底部安装有曝气器。根据废碱液的碱度含量情况和生物反应器运行状况补充适量的硫酸来维持生物反应器的PH在6-9的中性环境。生物反应器内设置有多层反应系统，且通过安装水下曝气器，提高了溶解氧效率，增加了废水与微生物的接触面积及频次，使空气、废水、微生物间的接触及物质传递多样化，从而增加物质反应速度，提高了废水处理效率。
[0009]进一步的，生物反应器通过营养剂投加计量栗与营养剂罐连接，生物反应器内安装有溶氧仪、PH计和的鼓风机，鼓风机通过管道连接到生物反应器的底部。溶氧仪用于检测废水中的溶氧量，PH计用于检测废水中的酸碱值，鼓风机连接到生物反应器底部，提高了底部的空气和废水的流动性。
[0010]本实用新型的有益效果为:本实用新型中提供的一种甲醇制烯烃生产中废碱液的处理装置通过pH调节罐、隔油池、生物反应器、沉淀池依次连接，能有效地去除废碱液中的有机污染物，生物反应器不同于传统的废水处理的曝气结构，设置有多层的反应隔板，增加了微生物与废水的接触面积和时间，提高了废水的处理效率，本实用新型的处理装置结构简单，成本较低，与传统的焚烧法、湿式氧化法等废碱液处理相比，流程简短，设备投资及运行费用低，降低了一次性投资及系统运行综合处理费用。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型甲醇制烯烃废碱液的处理装置的结构示意图；
[0012]图中:
[0013]1、PH调节罐;2、隔油池;3、生物反应器;4、沉淀池;5、污水回流管;6、回流栗；11、浓硫酸投加计量栗；12、浓硫酸罐；13、搅拌机;21、第一隔板;22、第二隔板;23、进水仓;24、油水分离仓;25、出水仓;31、反应隔板;32、曝气器;33、营养剂投加计量栗;34、营养剂罐;35、溶氧仪、36、pH计;37、鼓风机;41、刮泥机。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型的结构进行详细解释说明。
[0015]实施例1
[0016]本实用新型的一种甲醇制烯烃废碱液的处理装置包括通过管路依次连接的pH调节罐1、隔油池2、生物反应器3、沉淀池4，沉淀池4与生物反应器3通过污泥回流管5连接。甲醇制烯烃废碱液依次通过PH调节罐1、隔油池2、生物反应器3和沉淀池4，废碱液经过pH调节罐I，使PH值调节到一个合适的范围，经过隔油池2去除废碱液中的浮油和聚合物;在生物反应器3中将废碱液中的污染物分解，沉淀池4中将污泥和废水分离开来，并将污泥回流至生物反应器3中。
[0017]pH调节罐I通过浓硫酸投加计量栗11与浓硫酸罐12连接，pH调节罐内安装有搅拌机134H调节罐I中通过投加硫酸，中和废碱液中的氢氧化钠和碳酸钠，以调节pH值到一个合适的范围。
[0018]隔油池2内距底部10-30m处垂直安装第一隔板21和第二隔板22，第一隔板21和第二隔板22将隔油池2内部空间分为进水仓23、油水分离仓24、出水仓25，第一隔板21和第二隔板22下端与隔油池2底部的垂直距离均为10-30HUPH调节后的废碱液进入到进水仓23后，由于油比水轻，油在水的上部，且第一隔板21、第二隔板22均与底部之间有空隙，隔油处理后通过底部的空隙，进入到油水分离仓24和出水仓25，经过油水分离仓24后，废碱液中的大部分浮油和聚合物从废碱液中分离出来，并通过出水仓25将废水排至生物反应器3中。
[0019]生物反应器3内水平设置有3-5层带孔的反应隔板31，生物反应器3内部生长有耐盐微生物，且生物反应器3的底部安装有曝气器33。曝气器33用于给废水曝气充氧生物，且通过生物反应器3内设置的多层反应系统，提高了溶解氧效率，增加了废水与微生物的接触面积及频次，使空气、废水、微生物间的接触及物质传递多样化，从而增加物质反应速度，提高了废水处理效率。
[0020]生物反应器3通过营养剂投加计量栗31与营养剂罐32连接，生物反应器3内安装有溶氧仪33、pH计34和鼓风机35，鼓风机35通过管路连接到生物反应器3的底部。溶氧仪33用于检测废水中的溶氧量，PH计34用于检测废水中的酸碱值，鼓风机35连接到生物反应器3的底部，提高了底部的空气和废水的流动性。
[0021 ] 沉淀池4内安装有刮泥机41，刮泥机41用于将沉淀池底部的污泥清理出来，污泥回流管5连接回流栗6。沉淀池4的作用是使废水中的活性污泥微生物和废水进行沉淀分离，沉淀后的污泥回流至生物反应器中，保证了生物反应器内的耐盐微生物维持在一定浓度，沉淀后的废水排入污水处理厂进行深度处理。
[0022]实施例2
[0023]甲醇制烯烃装置产生的废碱液，其中:化学需氧量COD为10000mg/L，碳酸钠浓度为10.2wt%，氢氧化钠浓度为1.5wt%。有机污染中苯酸浓度55mg/l、甲醇浓度270mg/l、苯18mg/1、乙苯6mg/1、甲苯3mg/1、二甲醚0.8mg/1、乙酮25mg/1、甲乙酮0.08mg/1、氨氮48mg/I。采用本实用新型的方法进行处理，本实用新型方法包括以下步骤:
[0024](I)将废碱液栗入到pH调节罐中，加入浓硫酸调节废碱液的pH至5.8;
[0025](2)将pH调节后的废碱液在隔油池中进行隔油处理，去除浮油和聚合物;废碱液在隔油池中的停留时间为0.5h;
[0026](3)隔油处理后的废碱液进入到生物反应器，利用生物反应器中的耐盐微生物去除废水中的有机物;每m3生物反应器中耐盐微生物的添加量为0.8kg，耐盐微生物包括嗜盐杆菌和嗜盐球菌，嗜盐杆菌和嗜盐球菌的质量比为1:1;定期向废碱液中添加耐盐微生物生长所需的营养剂，每m3废碱液中营养剂的添加量为0.5kg。生物反应器内设置不锈钢漩混曝气器250个，安装了 3层反应隔板。废碱液在生物反应器内进行生物反应，每Im3废碱液加入3倍TDS<1000mg/l的低盐稀释水进行稀释，保持溶液TDS值30g/l，保持生物反应器内溶解氧4-5mg/1，污泥浓度3000mg/1左右。每天向生物反应器内投加耐盐微生物所需的营养剂，营养剂包括尿素8kg、磷酸二氢钾lkg、硫酸镁0.2kg、氯化钙0.2kg、氯化锰0.2kg、氯化锌
0.2kg、氯化铜0.2kg、氯化镍0.lkg。通过补充适量的硫酸，维持生物反应器中废碱液的pH为6-9。
[0027](4)微生物处理后的废碱液在沉淀池沉降3h后，将污泥回流至步骤(3)的生物反应器中，沉淀池中表面水力负荷为0.8m3/m2.h，污泥回流比60%。
[0028]经过上述方法处理后，废碱液的⑶D降低至420mg/l以下，处理后的废碱液水质透明、略显茶褐色、无异味，其它污染物苯酸浓度<0.9mg/l、甲醇浓度小于0.lmg/1、乙酮浓度<0.lmg/1、氨氮<6mg/l，污染物去除效率高。
[0029]实施例3
[0030]甲醇制烯烃装置产生的废碱液，其中:C0D为8000mg/L，碳酸钠浓度为10wt%，氢氧化钠浓度为1.2wt %，有机污染中苯酸浓度50mg/1、甲醇浓度260mg/1、苯15mg/1、乙苯5mg/
1、甲苯2mg/l、二甲醚lmg/1、乙酮30mg/l、甲乙酮0.lmg/1、氨氮50mg/l。采用本实用新型的方法进行处理，本实用新型方法包括以下步骤:
[0031 ] (I)将废碱液栗入到pH调节罐中，加入浓硫酸调节废碱液的pH至6.1;
[0032](2)将pH调节后的废碱液在隔油池中进行隔油处理，去除浮油和聚合物;废碱液在隔油池中的停留时间为1.0h;
[0033](3)隔油处理后的废碱液进入到生物反应器，利用生物反应器中的耐盐微生物去除废水中的有机物;每m3生物反应器中耐盐微生物的添加量为1.0kg，耐盐微生物包括嗜盐杆菌和嗜盐球菌，嗜盐杆菌和嗜盐球菌的质量比为1:1;定期向废碱液中添加耐盐微生物生长所需的营养剂，每m3废碱液中营养剂的添加量为0.8kg。生物反应器内设置不锈钢漩混曝气器288个，安装了 4层反应隔板。废碱液在生物反应器内进行生物反应，每Im3废碱液加入3倍TDS<1000mg/l的低盐稀释水进行稀释，保持溶液TDS值28g/l，保持生物反应器内溶解氧4-5mg/1，污泥浓度3500mg/1左右。每天向生物反应器内投加耐盐微生物所需的营养剂，营养剂包括尿素6kg、磷酸二氢钾0.9kg、硫酸镁0.15kg、氯化钙0.15kg、氯化锰0.15kg、氯化锌0.15kg、氯化铜0.15kg、氯化镍0.08kg。通过补充适量的硫酸，维持生物反应器的pH为6-9。
[0034](4)微生物处理后的废碱液在沉淀池沉降4h后，将污泥回流至步骤(3)的生物反应器中，沉淀池中表面水力负荷为0.8m3/m2.h，污泥回流比60%。
[0035]经过上述方法处理后，废碱液的⑶D降低至400mg/l以下，处理后的废碱液水质透明、无异味，其它污染物苯酸浓度<lmg/1、甲醇浓度小于0.lmg/1、乙酮浓度<0.lmg/1、氨氮<8mg/l，污染物去除效率高。处理后的废碱液经过厂内污水处理厂深度处理后达标排放。
[0036]实施例4
[0037]甲醇制烯烃装置产生的废碱液，其中:C0D为12000mg/L，碳酸钠浓度为10.5wt%，氢氧化钠浓度为1.5wt % ο有机污染中苯酸浓度60mg/1、甲醇浓度280mg/1、苯20mg/1、乙苯6mg/1、甲苯4mg/1、二甲醚Img/1、乙酮20mg/1、甲乙酮0.Img/1、氨氮45mg/1。采用本实用新型的方法进行处理，本实用新型方法包括以下步骤:
[0038](I)将废碱液栗入到pH调节罐中，加入浓硫酸调节废碱液的pH至6.5;
[0039](2)将pH调节后的废碱液在隔油池中进行隔油处理，去除浮油和聚合物;废碱液在隔油池中的停留时间为2h ；
[0040](3)隔油处理后的废碱液进入到生物反应器，利用生物反应器中的耐盐微生物去除废水中的有机物;每m3生物反应器中耐盐微生物的添加量为1.2kg，耐盐微生物包括嗜盐杆菌和嗜盐球菌，嗜盐杆菌和嗜盐球菌的质量比为1:3;定期向废碱液中添加耐盐微生物生长所需的营养剂，每m3废碱液种营养剂的添加量为1.0kg。生物反应器内设置不锈钢漩混曝气器360个，安装5层多层反应系统。废碱液在高效生物反应器内进行生物反应，每Im3废碱液加入5倍TDS<1000mg/l低盐稀释水进行稀释，保持溶液TDS值27g/l，保持生物反应器内溶解氧5_6mg/l，污泥浓度4000mg/l左右，每天通过投药系统向生物反应器内投加尿素4kg、磷酸二氢钾0.8kg、硫酸镁0.lkg、氯化|丐0.lkg、氯化猛0.lkg、氯化锌0.lkg、氯化铜0.lkg、氯化镍0.lkg。通过补充适量的硫酸，维持生物反应器的pH为6-9。
[0041](4)微生物处理后的废碱液在沉淀池沉降5h后，将污泥回流至步骤(3)的生物反应器中，沉淀池中表面水力负荷为0.7m3/m2.h，污泥回流比60%。
[0042]经过上述方法处理后，废碱液的⑶D降低至450mg/l以下，处理后的废碱液水质透明、略显茶褐色、无异味，其它污染物苯酸浓度<0.8mg/l、甲醇浓度小于0.lmg/1、乙酮浓度<0.lmg/1、氨氮<5mg/l，污染物去除效率高。
[0043]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种甲醇制烯烃废碱液的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括通过管路依次连接的PH调节罐(I)、隔油池(2)、生物反应器(3)、沉淀池(4)，沉淀池与生物反应器通过污泥回流管(5)连接。2.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃废碱液的处理装置，其特征在于，pH调节罐通过浓硫酸投加计量栗(11)与浓硫酸罐(12)连接，pH调节罐内安装有搅拌机(13)。3.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃废碱液的处理装置，其特征在于，隔油池内距底部10-30m处垂直安装第一隔板(21)和第二隔板(22)，第一隔板和第二隔板将隔油池内部空间分为进水仓(23)、油水分离仓(24)和出水仓(25)。4.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃废碱液的处理装置，生物反应器内水平设置有3-5层带孔的反应隔板(31)，生物反应器内部生长有耐盐微生物，且底部安装有曝气器(32)。5.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃废碱液的处理装置，生物反应器通过营养剂投加计量栗(33)与营养剂罐(34)连接，生物反应器内安装有溶氧仪(35)、pH计(36)和鼓风机(37)，鼓风机通过管道连接到生物反应器的底部。
【文档编号】C02F9/14GK205556410SQ201620349017
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】冯旦, 谭文, 侯卫华, 黄志杰, 吴建华, 陆君进, 赵宏喜, 徐邵东, 孙涛
【申请人】北京斯凯特达科技开发有限公司, 浙江兴兴新能源科技有限公司