一种油页岩干馏废水蒸氨除酚装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种油页岩干馏废水蒸氨除酚装置，属于废水处理技术领域。


背景技术：

2.油页岩也称为“油母页岩”，是一种含高灰分可燃有机质的沉积岩，可通过干馏法炼制成油页岩油，并获得多种石油化工品。与此同时，产生的油页岩干馏废水属高浓度酚氨废水，处理难度大，常规处理后水质难以达到排放标准。
3.由于含酚、氨氮废水对动植物以及人类健康具有严重威胁，含酚类、氨氮废水必须进行严格的处理。清除或降低水中的酚类、氨氮污染物含量以达到相关排放标准，不仅涉及水生生物及人类安全，更会涉及水资源安全。
4.现阶段，处理油页岩干馏废水的常用方案为气浮除油、空气吹脱除氨、a/o生化等，以上方案虽具有一定优点，但依然存在废水除油效率低、无废水除酚装置、技术衔接不到位等问题。
5.以常用的处理油页岩干馏废水方案为例，空气吹脱法在生产过程受气候影响很大，尤其在低温情况下，吹脱效果很差，空气吹脱产生的氨水浓度低，没有商业价值。同时，现有方案还缺少废水除酚装置，要处理、回收水中氨氮，需先去除废水中所含酚。如无除酚装置，便难以去除废水中所含的溶解油，更重要的是含溶解油和酚的干馏废水在后续蒸氨系统中会导致氨水汽提效率降低，氨水浓度《15％，氨水中含有部分酚、溶解油等杂质，将失去氨水商品价值。因此，有必要研发一种系统的油页岩干馏废水蒸氨除酚方案。


技术实现要素：

6.本实用新型目的在于提供一种油页岩干馏废水蒸氨除酚装置，解决传统方案废水除油效率低、不能实现废水除酚、杂质较多，失去氨水商品价值的问题。
7.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种油页岩干馏废水蒸氨除酚装置，包括膜萃取反应单元、轻重相分离单元和蒸氨单元；
8.所述膜萃取反应单元包括酚氨废水罐、萃取剂滴加罐和膜萃取反应器；所述酚氨废水罐通过管线与所述膜萃取反应器上部入口相连，所述萃取剂滴加罐通过管线与所述膜萃取反应器底部入口相连；
9.所述轻重相分离单元包括轻重相分离器和粗酚回收罐；所述轻重相分离器的中下部入口通过管线与所述膜萃取反应器上部出口连接，所述轻重相分离器的顶部出口通过管线与所述膜萃取反应器的底部入口连接，所述轻重相分离器的中上部通过管线连接所述粗酚回收罐；
10.所述蒸氨单元包括蒸氨塔、塔顶换热器、塔底换热器、冷凝回收器和氨水罐；所述蒸氨塔的上部通过管线和所述轻重相分离器的底部出口连接，所述塔顶换热器连接在所述蒸氨塔的顶部，所述塔底换热器连接在所述蒸氨塔的底部，所述塔顶换热器和所述塔底换热器之间通过管线连通，所述冷凝回收器通过管线连接所述塔顶换热器，所述氨水罐通过
管线连接所述冷凝回收器。
11.作为油页岩干馏废水蒸氨除酚装置优选方案，所述膜萃取反应器的内部设有搅拌器，所述膜萃取反应器的内部在所述搅拌器的下方位置设有萃取反应膜。
12.作为油页岩干馏废水蒸氨除酚装置优选方案，所述轻重相分离器的内部设有阻波板，轻重相分离器整体外形为上窄下宽的结构。
13.作为油页岩干馏废水蒸氨除酚装置优选方案，所述蒸氨塔的上部和所述轻重相分离器的底部出口之间的管线设有加药进料泵。
14.作为油页岩干馏废水蒸氨除酚装置优选方案，所述塔顶换热器的第一入口连接所述蒸氨塔的顶部出口，所述塔顶换热器的第一出口连接所述冷凝回收器；所述塔顶换热器的第二入口连接所述塔底换热器的第一出口，所述塔顶换热器的第二出口连接至所述蒸氨塔的上部。
15.作为油页岩干馏废水蒸氨除酚装置优选方案，所述塔底换热器的第一入口连接所述加药进料泵，所述塔底换热器的第二入口连接所述蒸氨塔的底部，所述塔底换热器的第二出口连接至后续排放工序。
16.本实用新型设有膜萃取反应单元、轻重相分离单元和蒸氨单元；膜萃取反应单元包括酚氨废水罐、萃取剂滴加罐和膜萃取反应器；酚氨废水罐通过管线与膜萃取反应器上部入口相连，萃取剂滴加罐通过管线与膜萃取反应器底部入口相连；轻重相分离单元包括轻重相分离器和粗酚回收罐；轻重相分离器的中下部入口通过管线与膜萃取反应器上部出口连接，轻重相分离器的顶部出口通过管线与膜萃取反应器的底部入口连接，轻重相分离器的中上部通过管线连接粗酚回收罐；蒸氨单元包括蒸氨塔、塔顶换热器、塔底换热器、冷凝回收器和氨水罐；蒸氨塔的上部通过管线和轻重相分离器的底部出口连接，塔顶换热器连接在蒸氨塔的顶部，塔底换热器连接在蒸氨塔的底部，塔顶换热器和塔底换热器之间通过管线连通，冷凝回收器通过管线连接塔顶换热器，氨水罐通过管线连接冷凝回收器。本实用新型能够有效地降低废水中的酚类、溶解油等有机杂质浓度，确保后续蒸氨的正常运行，同时能够回流利用轻质萃取剂及粗酚；能够连续运行，保证工业生产的正常运行；可回收利用顶部氨气热量和底部脱氨废水热量，提高资源利用率，同时还可降低后续冷凝回收器工作压力；可以回收15％以上的氨水，保证了氨水的商业价值，底部脱氨废水含量(氨氮《100mg/l)达到排放标准。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
18.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
19.图1为本实用新型实施例提供的油页岩干馏废水蒸氨除酚装置示意图。
20.图中，1、膜萃取反应单元；2、轻重相分离单元；3、蒸氨单元；4、酚氨废水罐；5、萃取剂滴加罐；6、膜萃取反应器；7、轻重相分离器；8、粗酚回收罐；9、蒸氨塔；10、塔顶换热器；11、塔底换热器；12、冷凝回收器；13、氨水罐；14、搅拌器；15、萃取反应膜；16、阻波板；17、加药进料泵。
具体实施方式
21.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
22.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
23.参见图1，本实用新型实施例提供一种油页岩干馏废水蒸氨除酚装置，包括膜萃取反应单元1、轻重相分离单元2和蒸氨单元3；
24.其中，膜萃取反应单元1包括酚氨废水罐4、萃取剂滴加罐5和膜萃取反应器6；酚氨废水罐4通过管线与膜萃取反应器6上部入口相连，萃取剂滴加罐5通过管线与膜萃取反应器6底部入口相连；
25.其中，轻重相分离单元2包括轻重相分离器7和粗酚回收罐8；轻重相分离器7的中下部入口通过管线与膜萃取反应器6上部出口连接，轻重相分离器7的顶部出口通过管线与膜萃取反应器6的底部入口连接，轻重相分离器7的中上部通过管线连接粗酚回收罐8；
26.其中，蒸氨单元3包括蒸氨塔9、塔顶换热器10、塔底换热器11、冷凝回收器12和氨水罐13；蒸氨塔9的上部通过管线和轻重相分离器7的底部出口连接，塔顶换热器10连接在蒸氨塔9的顶部，塔底换热器11连接在蒸氨塔9的底部，塔顶换热器10和塔底换热器11之间通过管线连通，冷凝回收器12通过管线连接塔顶换热器10，氨水罐13通过管线连接冷凝回收器12。
27.本实施例中，膜萃取反应器6的内部设有搅拌器14，膜萃取反应器6的内部在搅拌器14的下方位置设有萃取反应膜15。
28.具体的，废水从膜萃取反应器6上部进入，从上往下流动，萃取剂从膜萃取反应器6下部经萃取反应膜15组合进入膜萃取反应器6，从下往上流动，内置搅拌器14促进萃取剂与废水混合。萃取剂和废水错流接触过程即是质量传质过程，通过质量传质的作用拔出废水中的酚和溶解性的油。
29.本实施例中，轻重相分离器7的内部设有阻波板16，轻重相分离器7整体外形为上窄下宽的结构。
30.具体的，轻重相分离器7内部设置阻波板16，轻重相分离器7整体外形为上窄下宽的结构，可以保证轻重相分离无波动，轻相溢流时不会带出重相。
31.本实施例中，蒸氨塔9的上部和轻重相分离器7的底部出口之间的管线设有加药进料泵17。塔顶换热器10的第一入口连接蒸氨塔9的顶部出口，塔顶换热器10的第一出口连接
冷凝回收器12；塔顶换热器10的第二入口连接塔底换热器11的第一出口，塔顶换热器10的第二出口连接至蒸氨塔9的上部。塔底换热器11的第一入口连接加药进料泵17，塔底换热器11的第二入口连接蒸氨塔9的底部，所述塔底换热器11的第二出口连接至后续排放工序。
32.具体的，塔顶换热器10实现蒸氨塔9顶部的换热，塔底换热器11实现蒸氨塔9底部的换热，蒸汽由塔顶换热器10上部溢出在冷凝反应器内回收氨水。蒸氨塔9上部呈伞盖状，可以使液体从上部均匀流下，氨氮废水经加药后进入蒸氨塔9，从蒸氨塔9中上部向下，蒸氨塔9内蒸汽从下往上，废水与蒸汽进行逆流接触，二者在蒸氨塔9内进行传质传热，含氨废水中氨氮被转换为氨气脱出，同时保证了蒸氨塔9底部产生的脱氨废水达标。
33.本实用新型的一个工作流程如下：
34.开启酚氨废水罐4和萃取剂滴加罐5，让萃取剂经过萃取反应膜15进入膜萃取反应器6内部，萃取剂与酚氨废水在搅拌器14的搅拌下充分接触，经轻重相分离器7分离后，轻相进入粗酚回收罐8，重相通过加药进料泵17加碱，一部分直接进入蒸氨塔9，另一部分通过塔底换热器11和塔顶换热器10的二级换热后进入蒸氨塔9内，蒸汽由塔顶换热器10上部溢出在冷凝反应器内回收氨水，蒸氨塔9底部呈弧形，便于脱氨废水排放，脱氨废水进入后续工艺流程进一步生化处理，氨水收集于氨水罐13中。
35.综上所述，本实用新型设有膜萃取反应单元1、轻重相分离单元2和蒸氨单元3；膜萃取反应单元1包括酚氨废水罐4、萃取剂滴加罐5和膜萃取反应器6；酚氨废水罐4通过管线与膜萃取反应器6上部入口相连，萃取剂滴加罐5通过管线与膜萃取反应器6底部入口相连；轻重相分离单元2包括轻重相分离器7和粗酚回收罐8；轻重相分离器7的中下部入口通过管线与膜萃取反应器6上部出口连接，轻重相分离器7的顶部出口通过管线与膜萃取反应器6的底部入口连接，轻重相分离器7的中上部通过管线连接粗酚回收罐8；蒸氨单元3包括蒸氨塔9、塔顶换热器10、塔底换热器11、冷凝回收器12和氨水罐13；蒸氨塔9的上部通过管线和轻重相分离器7的底部出口连接，塔顶换热器10连接在蒸氨塔9的顶部，塔底换热器11连接在蒸氨塔9的底部，塔顶换热器10和塔底换热器11之间通过管线连通，冷凝回收器12通过管线连接塔顶换热器10，氨水罐13通过管线连接冷凝回收器12。废水从膜萃取反应器6上部进入，从上往下流动，萃取剂从膜萃取反应器6下部经萃取反应膜15组合进入膜萃取反应器6，从下往上流动，内置搅拌器14促进萃取剂与废水混合。萃取剂和废水错流接触过程即是质量传质过程，通过质量传质的作用拔出废水中的酚和溶解性的油。轻重相分离器7内部设置阻波板16，轻重相分离器7整体外形为上窄下宽的结构，可以保证轻重相分离无波动，轻相溢流时不会带出重相。塔顶换热器10实现蒸氨塔9顶部的换热，塔底换热器11实现蒸氨塔9底部的换热，蒸汽由塔顶换热器10上部溢出在冷凝反应器内回收氨水。蒸氨塔9上部呈伞盖状，可以使液体从上部均匀流下，氨氮废水经加药后进入蒸氨塔9，从蒸氨塔9中上部向下，蒸氨塔9内蒸汽从下往上，废水与蒸汽进行逆流接触，二者在蒸氨塔9内进行传质传热，含氨废水中氨氮被转换为氨气脱出，同时保证了蒸氨塔9底部产生的脱氨废水达标。本实用新型能够有效地降低废水中的酚类、溶解油等有机杂质浓度，确保后续蒸氨的正常运行，同时能够回流利用轻质萃取剂及粗酚；能够连续运行，保证工业生产的正常运行；可回收利用顶部氨气热量和底部脱氨废水热量，提高资源利用率，同时还可降低后续冷凝回收器12工作压力；可以回收15％以上的氨水，保证了氨水的商业价值，蒸氨塔9底部脱氨废水含量(氨氮《100mg/l)达到排放标准。
36.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
37.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。